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論文

Observation of gamma rays up to 320 TeV from the middle-aged TeV pulsar wind nebula HESS J1849-000

雨森 道紘*; 土屋 晴文; Tibet AS$$gamma$$ Collaboration*; 他116名*

Astrophysical Journal, 954(2), p.200_1 - 200_7, 2023/09

https://doi.org/10.3847/1538-4357/acebce
 被引用回数：1 パーセンタイル：44.78(Astronomy & Astrophysics)

Gamma rays from HESS J1849-000, a middle-aged TeV pulsar wind nebula (PWN), are observed by the Tibet air shower array and the muon detector array. The detection significance of gamma rays reaches $$4.0sigma$$ and $$4.4sigma$$ levels above 25 TeV and 100 TeV, respectively. The energy spectrum measured between 40 TeV $$<$$ E $$<$$ 320 TeV for the first time is described with a simple power-law function of dN/dE = $$(2.86pm1.44)times10^{-16}(E/40mathrm{TeV})^{-2.24pm0.41} mathrm{TeV^{-1} cm^{-2} s^{-1}}$$. The gamma-ray energy spectrum from the sub-TeV to sub-PeV ranges including the results of previous studies can be modeled with the leptonic scenario, Inverse Compton Scattering by high-energy electrons accelerated by the PWN of PSR J1849-0001, but the scenario requires sophisticated theoretical modeling. On the other hand, the gamma-ray energy spectrum can be simply modeled with the hadronic scenario in which gamma rays are generated from the decay of neutral pions produced by collisions between accelerated cosmic-ray protons and the ambient molecular cloud found in the gamma-ray emitting region. The cutoff energy of cosmic-ray protons $$E_{mathrm{p,cut}}$$ is estimated at $$log _{10}(E /mathrm{TeV})=3.73^{+2.98}_{-0.66}$$, suggesting that protons are accelerated up to the PeV energy range. Our study proposes that HESS J1849-000 should be further investigated as a new candidate for a Galactic PeV cosmic-ray accelerator, or "PeVatron".

論文

An Isotope-labeling study of CO$$_2$$ formation pathways in molecular clouds; Ultraviolet photolysis of CO-H$$_2$$O ice

平山 朱美*; 荒川 一郎*; 山川 紘一郎

Astrophysical Journal, 951(2), p.132_1 - 132_12, 2023/07

https://doi.org/10.3847/1538-4357/acd547
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Astronomy & Astrophysics)

反射吸収赤外分光法を用い、星間氷マントルのアナロジーとして、10KのCOとH$$_2$$Oの二元氷を紫外線照射下で調べた。H$$_2$$$$^{16}$$Oの代わりにH$$_2$$$$^{18}$$Oを用い、CO$$_2$$の生成経路を区別した。COとH$$_2$$Oの混合氷試料と、H$$_2$$O氷上にCOを凝縮した二層氷試料を生成した。いずれの試料でも、紫外線照射後にC$$^{16}$$O$$_2$$とC$$^{18}$$O$$^{16}$$Oの赤外吸収バンドを検出した。これらはそれぞれ、CO-CO反応とCO-H$$_2$$O反応によって生成した分子である。また、C$$^{18}$$O$$_2$$も検出されたことは、CO$$_2$$の光解離と再生成が氷中で起きたことを示している。C$$^{16}$$O$$_2$$とC$$^{18}$$O$$^{16}$$Oの柱密度の紫外線照射時間依存性を解析することで、CO-CO反応とCO-H$$_2$$O反応によるCO$$_2$$生成の有効断面積を同時決定した。

論文

The $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe cross section from the surrogate ratio method and its effect on the $$^{60}$$Fe nucleosynthesis

Yan, S. Q.*; Li, X. Y.*; 西尾 勝久; Lugaro, M.*; Li, Z. H.*; 牧井 宏之; Pignatari, M.*; Wang, Y. B.*; Orlandi, R.; 廣瀬 健太郎; et al.

Astrophysical Journal, 919(2), p.84_1 - 84_7, 2021/10

https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac12ce
 被引用回数：1 パーセンタイル：8.53(Astronomy & Astrophysics)

The long-lived $$^{60}$$Fe (with a half-life of 2.62 Myr) is a crucial diagnostic of active nucleosynthesis in the Milky Way galaxy and in supernovae near the solar system. The neutron-capture reaction $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe on $$^{59}$$Fe (half-life=44.5 days) is the key reaction for the production of $$^{60}$$Fe in massive stars. This reaction cross section has been previously constrained by the Coulomb dissociation experiment, which offered partial constraint on the E1 $$gamma$$-ray strength function but a negligible constraint on the M1 and E2 components. In this work, for the first time, we use the surrogate ratio method to experimentally determine the $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe cross sections in which all the components are included. We derived a Maxwellian-averaged cross section of 27.5$$pm$$3.5 mb at $$kT$$ = 30 keV and 13.4$$pm$$1.7 mb at $$kT$$ = 90 keV, roughly 10%-20% higher than previous estimates. We analyzed the impact of our new reaction rates in nucleosynthesis models of massive stars and found that uncertainties in the production of $$^{60}$$Fe from the $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe rate are at most 25$$%$$. We conclude that stellar physics uncertainties now play a major role in the accurate evaluation of the stellar production of $$^{60}$$Fe.

論文

Impact of stellar superflares on planetary habitability

山敷 庸亮*; 前原 裕之*; Airapetian, V.*; 野津 湧太*; 佐藤 達彦; 野津 翔太*; 黒木 龍介*; 村嶋 慶哉*; 佐藤 啓明*; 行方 宏介*; et al.

Astrophysical Journal, 881(2), p.114_1 - 114_24, 2019/08

https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab2a71
 被引用回数：31 パーセンタイル：83.22(Astronomy & Astrophysics)

系外惑星における生命存在の可能性を検討する際、恒星が引き起こすスーパーフレアによる影響を評価することは重要となる。そこで本研究では、いくつか実在する恒星と仮想的な惑星を想定し、その大気・海洋内における被ばく線量を様々なタイプの太陽フレアに対して推定する方法を提案する。具体的には、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSと系外惑星データベースシステムExoKyotoを組み合わせ、実際に観測された太陽フレアと恒星フレアの比較から影響を推定する。その結果、ある程度の大気圧があれば、惑星地表面における被ばく線量は複雑系生物の致死量には至らない可能性が高いことが分かった。

論文

The $$^{95}$$Zr($$n, gamma$$)$$^{96}$$Zr cross section from the surrogate ratio method and its effect on $$s$$-process nucleosynthesis

Yan, S. Q.*; Li, Z. H.*; Wang, Y. B.*; 西尾 勝久; Lugaro, M.*; Karakas, A. I.*; 牧井 宏之; Mohr, P.*; Su, J.*; Li, Y. J.*; et al.

Astrophysical Journal, 848(2), p.98_1 - 98_8, 2017/10

https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa8c74
 被引用回数：5 パーセンタイル：21.26(Astronomy & Astrophysics)

The $$^{95}$$Zr($$n, gamma$$)$$^{96}$$Zr reaction cross section is crucial in the modelling of $$s$$-process nucleosynthesis in asymptotic giant branch stars because it controls the operation of the branching point at the unstable $$^{95}$$Zr and the subsequent production of $$^{96}$$Zr. We have carried out the measurement of the $$^{90}$$Zr($$^{18}$$O,$$^{16}$$O) and $$^{94}$$Zr($$^{18}$$O,$$^{16}$$O) reactions and obtained the $$gamma$$-decay probability ratio of $$^{92}$$Zr$$^{*}$$ and $$^{96}$$Zr$$^{*}$$ to determine the $$^{95}$$Zr($$n, gamma$$)$$^{96}$$Zr reaction cross sections with the surrogate ratio method. We tested our deduced maxwellian-averaged cross section in stellar models with masses between 2 and 6 $$M_{odot}$$ and metallicities 0.014 and 0.03. The largest changes - up 80 % variations in $$^{96}$$Zr - are seen in the models of 3-4 $$M_{odot}$$, where the $$^{22}$$Ne neutron source is mildly activated. The new rate can still provide a match to data from meteoritic stardust silicon carbide grains, provided the maximum mass of the parent stars is below 4 $$M_{odot}$$, for a metallicity of 0.03.

論文

Abundance profiling of extremely metal-poor stars and supernova properties in the early universe

冨永 望*; 岩本 信之; 野本 憲一*

Astrophysical Journal, 785(2), p.98_1 - 98_23, 2014/04

https://doi.org/10.1088/0004-637X/785/2/98
 被引用回数：96 パーセンタイル：93.41(Astronomy & Astrophysics)

宇宙最初の重元素汚染は種族III星の超新星爆発に起因しており、これによる宇宙の化学進化は超金属欠乏(EMP)星の化学組成に残されている。EMP星の観測数の増大により種族III超新星の特性に制限が課せられるようになった。われわれは超新星モデルにより計算された組成をEMP星の化学組成と比較することで種族III超新星の特性を調査した。本研究では特に金属量が太陽の1/3000より小さい金属欠乏星のみを考慮することで、観測されたEMP星の組成とこの組成を再現する超新星の特性との間にある関係を導き出した。これらの関係式からEMP星の組成分布を種族III超新星の特性へ変換することで、現在観測される超新星と比較可能な特性を得た。

論文

Supernova neutrino nucleosynthesis of the radioactive $$^{92}$$Nb observed in primitive meteorites

早川 岳人; 中村 航*; 梶野 敏貴*; 千葉 敏; 岩本 信之; Cheoun, M. K.*; Mathews, G. J.*

Astrophysical Journal Letters, 779(1), p.L9_1 - L9_5, 2013/12

https://doi.org/10.1088/2041-8205/779/1/L9
 被引用回数：29 パーセンタイル：62.81(Astronomy & Astrophysics)

短い半減期の放射能は最後の元素合成イベントから太陽系形成までの時間を計る宇宙核時計として使われている。$$^{92}$$Nb(半減期は34.7メガ年)は太陽系形成時に存在していた半減期が短い同位体の一つである。しかし、測定された太陽系形成時の$$^{92}$$Nb/$$^{93}$$Nbの値は、大きく異なる2つの値に集中しているという問題がある。一つは、10$$^{-3}$$であり、もう一つは10$$^{-5}$$である。加えて、$$^{92}$$Nbの天体起源は不明という問題も残っている。ここで、われわれは$$^{92}$$Nbの起源が超新星ニュートリノ過程であることを提案する。また、その他の一般的な元素合成過程では$$^{92}$$Nbが生成されないことも示す。

論文

Cooling of compact stars with color superconducting phase in quark-hadron mixed phase

野田 常雄*; 橋本 正章*; 安武 伸俊*; 丸山 敏毅; 巽 敏隆*; 藤本 正行*

Astrophysical Journal, 765(1), p.1_1 - 1_5, 2013/03

https://doi.org/10.1088/0004-637X/765/1/1
 被引用回数：32 パーセンタイル：66.13(Astronomy & Astrophysics)

The Cas A observation shows that the central source is a compact star that has high effective temperature, and it is consistent with the cooling without exotic phases. The observation also gives the mass range of $$Mge 1.5M_odot$$, which may conflict with the current plausible cooling scenario of compact stars. There are some cooled compact stars such as Vela or 3C58, which can not be explained by the minimal cooling scenario with the neutrino emission by nucleon superfluidity (PBF). Then we invoke the exotic cooling processes where heavier stars cool faster than lighter ones. However, the result is inconsistent with the observation of Cas A. Therefore, we present a new cooling scenario by constructing models that include a quark color superconducting (CSC) phase with a large energy gap; this phase appears at ultrahigh density regions and reduces neutrino emissivity. In our model, a compact star has a CSC quark core with a low neutrino emissivity surrounded by high emissivity region made by normal quarks. Our result without considering nucleon superfluidity, shows that while heavier stars cool slowly and lighter ones quickly. Furthermore, we show that our scenario is consistent with the recent observations of the effective temperature of Cas A during the last 10 years, including nucleon superfluidity.

論文

Production of the $$p$$-process nuclei in the carbon-deflagration model for type Ia supernovae

日下部 元彦*; 岩本 信之; 野本 憲一*

Astrophysical Journal, 726(1), p.25_1 - 25_11, 2011/01

https://doi.org/10.1088/0004-637X/726/1/25
 被引用回数：43 パーセンタイル：74.05(Astronomy & Astrophysics)

炭素爆燃型超新星モデルにおける$$p$$-過程元素の合成計算を行った。$$p$$-核は爆燃波がCO白色矮星の外層を通過するときに、その領域に存在していた重い原子核の光分解反応により合成される。$$p$$-核の約50%が太陽系組成と同じ分布をもって合成されることを見いだした。また、II型超新星では過少生成されていたMoやRuが他の$$p$$-核と同程度に合成されることを確認した。この研究結果から、II型とI型超新星での酸素,鉄,$$p$$-核のイールドを比較することにより、Ia型超新星爆発が太陽系に存在している$$p$$-核へ重要な寄与をしていることを指摘した。

論文

Neutron capture cross section to $$^{113}$$Cd isomer and $$_{s-}$$process contribution to rare $$_{p-}$$nuclide $$^{115}$$Sn

早川 岳人; 静間 俊行; 千葉 敏; 梶野 敏貴*; 初川 雄一; 岩本 信之; 篠原 伸夫; 原田 秀郎

Astrophysical Journal, 707(2), p.859 - 865, 2009/12

https://doi.org/10.1088/0004-637X/707/2/859
 被引用回数：6 パーセンタイル：20.39(Astronomy & Astrophysics)

Sn-115の天体起源は解明されていない。Sn-115は35核種類のp核に分類される。35核種類のp核のうち27核種類は超新星爆発の光核反応で生成された証拠が発見されているが、残りの8核種の起源は不明でありSn-115もその中に含まれる。われわれは、Cd-113のアイソマーを経由して遅い中性子捕獲反応過程(s過程)でSn-115が生成された可能性を追求した。その生成量の評価には、Cd-112からCd-113アイソマーへの中性子捕獲反応断面積が必要であるが、これまで信頼できるデータはどのエネルギー領域でも全く報告されていない。そこで、原子力機構の研究用原子炉JRR-3を用いてCd-112からCd-113アイソマーへの中性子捕獲反応断面積と共鳴積分を計測した。これらの値を元に、理論計算を行いSn-115のs過程による生成量を評価した。

論文

Laboratory measurements of infrared absorption spectra of hydrogen-ordered ice; A Step to the exploration of ice XI in space

荒川 雅; 鍵 裕之; 深澤 裕

Astrophysical Journal; Supplement Series, 184(1), p.361 - 365, 2009/09

https://doi.org/10.1088/0067-0049/184/2/361
 被引用回数：26 パーセンタイル：56.26(Astronomy & Astrophysics)

研究用原子炉から発する中性子を用いて氷中の水素の配置を研究し、通常の氷とは異なり、水素の配置が秩序化した氷(氷XIと呼ばれる)が宇宙に存在するとの仮説を提案している(Fukazawa et al. ApJ 2006)。この提案はサイエンス誌や新聞,テレビで報道されるなど一般にも関心が広がったが、仮説の実証方法ははっきりとしていなかった。今回、私たちは薄膜状の氷XIを作り、その赤外吸収のスペクトルを測定することに成功した。その結果、スペクトルに見える複数のピークが通常の氷より鋭くなることを発見した。天体望遠鏡や探査機によって、天王星から冥王星の距離に存在する氷の赤外スペクトルを測定すれば、氷XIが見つかると予測した。氷XIはプラスの水素が揃ったことで強誘電体の性質があり、電気的に強い力をもって結合する。もし赤外線の測定で宇宙に氷XIの存在が確認されたら、惑星の形成や物質の進化の過程に氷の電気的な力が大きく働いたといえる。現在、J-PARCの強い中性子ビームを用いて、秩序化の程度と赤外スペクトルの変化の関係を定量化しており、太陽系に一体どの程度の氷XIが存在するのか、その正確な量を観測と探査から解明していく。

論文

Topological transition from accretion to ejection in a disk-jet system; Singular perturbation of the Hall effect in a weakly ionized plasma

白石 淳也; 吉田 善章*; 古川 勝*

Astrophysical Journal, 697(1), p.100 - 105, 2009/03

https://doi.org/10.1088/0004-637X/697/1/100
 被引用回数：5 パーセンタイル：17.78(Astronomy & Astrophysics)

原始星などの中心天体近傍に形成される、ジェット放出を伴う降着円盤は、理想流体モデルの枠組みから見れば特異な構造を持っている。降着流とジェット流は、ケプラー回転している円盤に対する「特異摂動」とみなすことができる。ここで特異摂動とは、何らかの(微分階数に関して)高次な効果をいう。本論文では、原始星円盤の弱電離プラズマ中ではホール効果がそのような構造を形成することを示した。実際、特異摂動によって規定される特徴的なスケールを評価すると、ホール効果が支配的である。

論文

Empirical abundance scaling laws and implications for the $$gamma$$ process in core-collapse supernovae

早川 岳人; 岩本 信之; 梶野 敏貴*; 静間 俊行; 梅田 秀之*; 野本 憲一*

Astrophysical Journal, 685(2), p.1089 - 1102, 2008/10

https://doi.org/10.1086/589938
 被引用回数：28 パーセンタイル：58.97(Astronomy & Astrophysics)

太陽系には約290種類の安定同位体が存在している。鉄より重い元素の約99%は中性子の捕獲反応で生成されたことが判明している。その一方で、陽子過剰領域側には中性子の捕獲反応では生成できない$$p$$核と呼ばれる35核種類の同位体が存在している。われわれは太陽組成を分析して$$p$$核の組成に関する経験則を発見した。この経験則は35核種類の$$p$$核のうち27核種が超新星爆発の光核反応で生成された証拠である。さまざまな天体環境における超新星爆発の元素合成モデル計算を行い、この経験則が発現するメカニズムを解明した。また、残りの8核種の$$p$$核の天体起源について議論した。

論文

Neutrino-nucleus reaction cross sections for light element synthesis in supernova explosions

吉田 敬*; 鈴木 俊夫*; 千葉 敏; 梶野 敏貴*; 横枕 英和*; 木村 恵一*; 高村 明*; Hartmann, D.*

Astrophysical Journal, 686(1), p.448 - 466, 2008/10

https://doi.org/10.1086/591266

新しい殻模型ハミルトニアンを用いて$$^4$$Heと$$^{12}$$Cのニュートリノ反応断面積を求めた。超新星ニュートリノに対してLi, BeとB同位体を生成する崩壊比を導出した。今回求めた断面積を使うと太陽質量の16.2倍の星が超新星を起こした場合に生成する$$^7$$Liと$$^{11}$$Bの量が以前の結果のそれぞれ1.3, 1.2倍になることがわかった。それに対して$$^{10}$$Bの量は三分の一になるなど、顕著な違いのあることもわかった。また、銀河の化学進化のモデルにおいて、超新星で合成された$$^{11}$$Bの量から、超新星爆発時に発生する各種のニュートリノの温度に対する制限が得られた。さらには新しい断面積を用いて、ニュートリノ振動による$$^7$$Liと$$^{11}$$Bの増加がどの程度であるかを示した。

論文

Neutrino-nucleus reaction cross sections for light element synthesis in supernova explosions

吉田 敬*; 鈴木 俊夫*; 千葉 敏; 梶野 敏貴*; 横枕 英和*; 木村 恵一*; 高村 明*; Hartmann, D. H.*

Astrophysical Journal, 686(1), p.448 - 466, 2008/10

https://doi.org/10.1086/591266
 被引用回数：92 パーセンタイル：89.55(Astronomy & Astrophysics)

新しい殻模型ハミルトニアンと統計崩壊模型により$$^{4}$$Heと$$^{12}$$Cのニュートリノ原子核反応断面積を計算して、太陽質量の16.2倍の星の超新星爆発元素合成に適用した。LiとBの生成に従来の断面積を用いた場合と有意の差が見られた。これによりニュートリノ温度やニュートリノ振動についての制限を付けられる可能性を見いだした。

論文

Spectroscopic studies of extremely metal-poor stars with the subaru high-dispersion spectrograph, 4; The $$alpha$$-element-enhanced metal-poor star BS 16934-002

青木 和光*; 本田 敏志*; Beers, T. C.*; 比田井 昌英*; 岩本 信之; 冨永 望*; 梅田 秀之*; 野本 憲一*; Norris, J. E.*; Ryan, S. G.*

Astrophysical Journal, 660(1, Part1), p.747 - 761, 2007/05

https://doi.org/10.1086/512601
 被引用回数：45 パーセンタイル：72.2(Astronomy & Astrophysics)

以前の元素組成解析で、MgとScが非常に豊富であることが知られていた超金属欠乏星BS16934-002に対して、さらに詳しい元素組成解析を行った。典型的な金属欠乏星であるHD122563の組成との比較から、BS16934-002は、O, Na, Mg, Al、並びにScの過剰が明らかとなった。しかしながら、炭素,窒素、及び$$alpha$$-元素の過剰で知られる超金属欠乏星CS22949-037とCS29498-043とは異なり、炭素と窒素の過剰は見られなかった。このような特異な組成を持った星の元素組成の起源を説明できるモデルはこれまで存在しなかったので、この研究では超新星爆発を起こす前に多くの外層質量を失った大質量星モデルを仮定し、超新星爆発後の元素合成結果との比較及び議論をしている。

論文

The Connection between $$gamma$$-ray bursts and extremely metal-poor stars; Black hole-forming supernovae with relativistic jets

冨永 望*; 前田 啓一*; 梅田 秀之*; 野本 憲一*; 田中 雅臣*; 岩本 信之; 鈴木 知治*; Mazzali, P. A.*

Astrophysical Journal, 657(2, Part2), p.L77 - L80, 2007/03

https://doi.org/10.1086/513193
 被引用回数：116 パーセンタイル：91.9(Astronomy & Astrophysics)

長い継続時間を持つ$$gamma$$線バースト(GRB)は明るく大きなエネルギーを持ったIc型超新星(このような超新星は極超新星(HNe)と呼ばれる)と関連があると考えられている。しかし、最近発生したGRB060505と060614では、超新星が観測されなかった。このことから超新星の明るさの上限は、GRBに付随するHNe(GRB-HNe)の約100倍も暗いと推測された。この上限値は、放出された$$^{56}$$Niの質量では、約$$10^{-3}M_odot$$に対応する。このように少ない$$^{56}$$Ni放出量は、暗いII型超新星として観測されている。HNeや暗い超新星は金属欠乏星の形成にも関連していると考えられている。この論文では、相対論的ジェットにより誘発された40$$M_odot$$の爆発モデルを用いて、爆発や元素合成が計算されている。このモデルは、GRB-HNeや明るい超新星を伴わないGRBを統一的な手法で説明することができる。その結果として、われわれは、明るい超新星を持たないGRBでは$$10^{-4}-10^{-3}M_odot$$、又は、$$10^{-6}M_odot$$の $$^{56}$$Niが合成されていると予想する。

論文

Existence of ferroelectric ice in the universe

深澤 裕; 星川 晃範; 石井 慶信; Chakoumakos, B. C.*; Fernandez-Baca, J. A.*

Astrophysical Journal, 652(1, Part2), p.L57 - L60, 2006/11

https://doi.org/10.1086/510017
 被引用回数：47 パーセンタイル：72.11(Astronomy & Astrophysics)

強誘電体の氷は低温で安定構造として存在するのだろうか?この問題は固体物理の分野はもとより天文学の分野(例えば、冥王星に強誘電体の氷は存在するのか?)でも関心が高い。私たちは、中性子回折の研究から、最も少ないレベルの不純物のドープによって最大の強誘電体氷が形成される温度条件を見いだした。この発見は、強誘電体の氷が安定構造であることを明瞭に示している。したがって、本研究で見いだした温度条件を満たす宇宙空間において自然に発生した強誘電体の氷が存在するものと予見される。

論文

Principle of universality of $$gamma$$-process nucleosynthesis in core-collapse supernova explosions

早川 岳人; 岩本 信之; 梶野 敏貴*; 静間 俊行; 梅田 秀之*; 野本 憲一*

Astrophysical Journal, 648(1, Part2), p.L47 - L50, 2006/09

https://doi.org/10.1086/507703
 被引用回数：17 パーセンタイル：41.98(Astronomy & Astrophysics)

コア爆縮型超新星爆発モデルを用いて、$$gamma$$過程の普遍性の原理を追及した。$$gamma$$過程の普遍性とは個々の独立した超新星爆発において、光核反応で生成されるp核と呼ばれる同位体と、元の原子核であるs核と呼ばれる同位体の量の比が元素に関係なく一定であるという現象である。この$$gamma$$過程の普遍性は、次の3つのメカニズムによって発現することが判明した。まず、超新星爆発以前に発生するs過程によって元の原子核の質量分布が変化することである。次に、光核反応で生成されるp核と元のs核の比が原子核反応に依存しないという事実である。最後が、p核が生成される$$gamma$$過程の発生する領域が移動することである。われわれの計算は、これまで知られていた普遍性を拡張した。p核とs核の比が一定であるばかりでなく、s/pの値が特別な値である3になるという普遍性である。この拡張された普遍性を検証するために、インジウムの同位体分離を伴った天体観測を提唱する。

論文

Enrichment of very metal poor stars with both $$r$$-process and $$s$$-process elements from $$8-10M_odot$$ stars

和南城 伸也*; 野本 憲一*; 岩本 信之; 石丸 友里*; Beers, T. C.*

Astrophysical Journal, 636(2, Part1), p.842 - 847, 2006/01

https://doi.org/10.1086/498293
 被引用回数：36 パーセンタイル：64.44(Astronomy & Astrophysics)

最近の分光観測から炭素や$$s$$-過程元素を豊富に含んだ金属欠乏星(金属量[Fe/H]$$<-2$$)の存在が明らかとなった。これらの星の元素組成は、連星系に属しており、もう一方の星(主星)が以前、漸近巨星分枝段階にあったときに合成された$$s$$-過程元素がガス輸送により、観測された星(伴星)の表面を汚染した結果であると考えられている。しかし、このような星の中には、太陽系組成での$$s$$-過程元素におけるBa/Eu比と比べて、より小さなBa/Eu比を持つものが存在することが明らかとなった。われわれはこの特異なBa/Eu比の成因を説明するために、「連星系中にある$$8-10M_odot$$の星が漸近巨星分枝段階で$$s$$-過程元素を合成・放出し、その後さらに超新星爆発を起こして$$r$$-過程元素が合成・放出されたことにより、$$s$$-過程及び$$r$$-過程元素を含んだガスが伴星の表面を汚染したためである」というシナリオを提案した。そして、われわれは超新星爆発によって放出され、伴星に降着するEuの質量を計算し、その量は、もし連星の公転周期が一年であると仮定すると、銀河の化学進化で評価されている一回の超新星爆発あたりに放出されるEu質量の制限と矛盾しない、という結果を得た。

24 件中 1件目～20件目を表示