40^th Uchu Forum

ニュートリノ輻射輸送を伴う超新星爆発の３Dシミュレーション

Tomoya Takiwaki

National Astronomical Observatory of Japan, Division of Theoretical Astronomy

Abstract

超新星の爆発機構に関して，天体物理学者は５０年も頭を悩ませている。

現状，もっとも有力なシナリオはニュートリノ加熱による衝撃波の復活で， ここ１０年計算資源の増大とともに多くの発見がなされてきた。 ２０００年代前半にはニュートリノの輻射輸送を星を球対称１次元だと仮定して解き， 非常に軽い星を除いて爆発しないという結論を得た。 ２０００年代後半には２次元軸対称の計算で新たに見つかった 降着衝撃波不安定性により衝撃波が揺れ動き，ニュートリノ加熱効率がよくなることで 爆発する例が盛んに報告されている(e.g. Murphy & Burrows 2008, Marek & Janka 2009)。

しかし，まだ問題は解決してない。 対流や不安定性の計算は２次元と３次元で様相が異なることはよく知られている。 やはり自然な３次元計算を行うべきであろう。 Nordhaus et al. 2010では２次元軸対称計算より， ３次元計算のほうがより爆発しやすいという結果が報告され， この問題は解決に向かうかと思われたが， Hanke et al.により反論も提出され，混迷した状況である。

我々はニュートリノ輸送も３次元流体計算もどちらも手を抜かずに解くという方針で， この問題に挑んでおり，世界でも一歩進んだ研究となっている。 今回はT2K筑波や京コンピュータを用いた最新の結果を紹介する。