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論文

Interpretation of extremely metal-poor stars as candidates of first generation stars

西村 高徳*; 合川 正幸*; 岩本 信之; 須田 拓馬*; 藤本 正行*; Iben, I. Jr.*

AIP Conference Proceedings 1016, p.421 - 423, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943612

金属量が太陽の1/300より少ない環境では、小中質量星の進化は金属過剰星の進化とは異なり、TP-AGB段階で熱パルスによって発生した対流層が外側の水素外層に達する。この現象により陽子がヘリウム対流層内に混ぜられ、中性子が発生する。この中性子や$$alpha$$粒子が捕獲されることによって多様な元素が合成される。この研究では陽子混合によって発生した対流層内での詳細な元素合成計算を行った。その結果として、重元素のない始原的な環境では$$^{12}$$C($$n,gamma$$)$$^{13}$$C($$alpha,n$$)$$^{16}$$Oや$$^{16}$$O($$n,gamma$$)$$^{17}$$O($$alpha,n$$)$$^{20}$$Neなどの中性子のリサイクリング反応を通じて酸素からマグネシウム、さらにはより重い元素が合成されることを明らかにした。この研究から、現在知られている最も金属量の少ない星は始原ガスから生まれた種族IIIの星であると考えられる。

論文

Neutron capture and inelastic scattering cross sections for $$^{186}$$Os, $$^{187}$$Os, and $$^{189}$$Os and the Re-Os chronology

瀬川 麻里子; 永井 泰樹*; 正木 智広*; 天満 康之*; 嶋 達志*; 三島 賢二*; 井頭 政之*; Goriely, S.*; Koning, A.*; Hilaire, S.*

AIP Conference Proceedings 1016, p.448 - 450, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943622

宇宙の年齢を決定する最も誤差の少ない方法のひとつであるRe/Os核時計は、ベータ崩壊する長寿命核の親核と娘核の存在比とその半減期から宇宙の年齢を求めることができる。核時計として用いるにはベータ崩壊でのみ生成された娘核$$^{187}$$Osの存在量を知る必要があるが、$$^{187}$$Osは$$^{186}$$Osの中性子捕獲反応によっても生成また自身の中性子捕獲反応によっても減少するため$$^{186}$$Os(n,$$gamma$$)及び$$^{187}$$Os(n,$$gamma$$)反応断面積を精度よく求める必要がある。加えて、$$^{187}$$Osは星の中で励起され第一励起状態($$^{187}$$Os')からも中性子捕獲反応が進行する。この反応による$$^{187}$$Os存在量の減少効果は理論計算から求められるため、この理論の精度向上が急務となっている。本講演では以上の目的により測定した$$^{186,187,189}$$Os(n,$$gamma$$)反応断面積及び$$^{187}$$Os(n,n')反応断面積の実験結果と、さらにこれらの実験値と精度よく一致した理論模型によって求めた$$^{187}$$Os'(n,$$gamma$$)反応断面積値から宇宙年齢を高精度に推定するため不可欠なOs量にかかわる中性子捕獲断面積の補正係数を星の温度関数として求めた結果を示す。

論文

$$E1$$ and $$E2$$ cross sections of the $$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O reaction at $$E_{cm} sim$$ 1.4 MeV using pulsed $$alpha$$ beams

牧井 宏之; 永井 泰樹; 三島 賢二*; 瀬川 麻里子; 嶋 達志*; 上田 仁; 井頭 政之*

AIP Conference Proceedings 1016, p.215 - 220, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943575

$$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O反応は恒星の進化・元素合成を理解するうえで非常に重要な反応である。しかしながら、低エネルギー領域での断面積の測定結果には大きな不確定性がある。われわれは大立体角・高効率NaI(Tl)検出器,パルス化$$alpha$$ビーム,標的膜厚からなる新たな測定システムを構築した。この測定システムを用いて$$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O反応により発生した$$gamma$$線の角度分布の測定を行った。パルス化$$alpha$$ビームと飛行時間法を組合せて中性子起因のバックグラウンドを除去し、これまでにない信号・雑音比で測定を行うことに成功した。得られた$$gamma$$線の角度分布から$$E1$$及び、$$E2$$断面積の絶対値を導出した。

論文

The r-process element abundance with a realistic fission fragment mass distribution

千葉 敏; 小浦 寛之; 丸山 敏毅; 太田 雅久*; 龍田 早由*; 和田 隆宏*; 橘 孝博*; 住吉 光介*; 大槻 かおり*; 梶野 敏貴*

AIP Conference Proceedings 1016, p.162 - 167, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943568

r過程元素合成における$$beta$$遅延核分裂の効果を調べた。2中心殻模型とランジュバン方程式を用いて、r過程で生成される核分裂性核種の核分裂生成物分布を計算した。さらに、$$beta$$崩壊率(非粒子放湿、中性子放出と$$beta$$遅延核分裂)を大局的理論により計算した。核分裂の有無によるr過程元素合成分布の違いや、核分裂によって影響を受ける領域における分布の様相について議論する。

論文

The Nucleosynthetic signatures of the first star survivors among hyper metal-poor stars with [Fe/H] $$<$$ -4.5

須田 拓馬*; 小宮 悠*; 西村 高徳*; 岩本 信之; 合川 正幸*; 藤本 正行*

AIP Conference Proceedings 1016, p.43 - 48, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943619

宇宙で生まれた最初の星は初期宇宙における星形成を知るうえで重要なプローブとなる。第一世代の星を見つけるためには、そのような星が受ける表面組成の変化を考慮する必要がある。表面組成の変化は星間物質や連星系における主星からのガス降着によって起こる。特に連星系の場合には、主星がAGB段階にあったときの星内部における混合過程による影響を受けていると考えられる。現在知られている最も鉄の少ない3つの星は第一世代星の候補として報告されている。それらの星では炭素過剰が共通に見られ、これは小質量AGB星の特徴でもある。われわれはそれらの星が連星系の伴星として誕生したと考え、主星としてのAGB星の質量に制限を加えることによって組成パターンが第一世代の中小質量星の進化的な特徴の証拠となり得るかどうか議論している。

論文

Lithium synthesis in low metallicity AGB stars

岩本 信之

AIP Conference Proceedings 1016, p.127 - 133, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943562

金属量が[Fe/H] $$simeq-3$$に対応する$$1-8M_odot$$のAGB星の進化計算を行った。$$1-2M_odot$$AGBモデルではH-flash現象によってLiが合成されることがわかった。このH-flash現象は熱パルスの発生により生じたヘリウム対流殻が外側にある水素の豊富な外層へ侵入し陽子を取り込むことによって起こる。結果的に合成されたLi量は始原的な量よりも多いことがわかった。また、本研究では中質量AGB星においてHBBによるLi合成が起きることも確認している。もしLiを大量に合成することができるこれらのAGB星が連星系にあり、小質量の伴星へLiを多く含むガスを降着させたならば、その伴星の表面はLi過剰になる可能性があることを示した。そして、主星から放出された組成は金属欠乏星の組成とよく一致するという結果を得た。

論文

Supernova nucleosynthesis and extremely metal-poor stars

冨永 望*; 梅田 秀之*; 前田 啓一*; 岩本 信之; 野本 憲一*

AIP Conference Proceedings 1016, p.49 - 54, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943631

2次元特殊相対論的流体コードを用いて種族III 40$$M$$$$_odot$$のジェット状超新星爆発における流体的及び元素合成的な性質を調べ、計算で得られたイールドの組成パターンを金属欠乏星のものと比較した。その結果、鉄族元素の放出及び元素合成を受けていない物質のフォールバックにより超金属欠乏星の組成パターンを再現できることを示した。また、エネルギー注入率の異なるジェット状爆発により金属欠乏星の組成パターンの違いを説明できることを明らかにした。

口頭

Universality of supernova $$gamma$$-process

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

no journal, , 

太陽系に存在する同位体の一部が、$$gamma$$過程と呼ばれる超新星爆発の光核反応で生成された証拠が近年発見された。また、その光核反応で生成された同位体の分布が一定の分布であることが判明している。このことを称して、$$gamma$$過程の普遍性と呼ぶ。われわれは、さまざまな物理条件を持つ超新星爆発における$$gamma$$過程の理論計算を行い、そのメカニズムを解明した。また、その過程で$$gamma$$過程における新しい同位体の生成量が、中性子が少ない同位体における($$gamma$$,$$alpha$$)反応に強く依存することが判明した。

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