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J-GLOBAL ID：201502201048602724   整理番号：15A0204250

スーパーコンピューティング科学としてのコア崩壊超新星: 厳密Boltzmannニュートリノ輸送に関する完全に一般相対論的な6次元シミュレーションへ向けての現状報告

Core-collapse supernovae as supercomputing science: A status report toward six-dimensional simulations with exact Boltzmann neutrino transport in full general relativity

著者 (9件)： KOTAKE Kei (National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, JPN) ,  SUMIYOSHI Kohsuke (Numazu Coll. of Technol., Shizuoka, JPN) ,  SUMIYOSHI Kohsuke (High Energy Accelerator Res. Organization (KEK), Ibaraki, JPN) ,  YAMADA Shoichi (Waseda Univ., Tokyo, JPN) ,  TAKIWAKI Tomoya (National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, JPN) ,  KURODA Takami (National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, JPN) ,  SUWA Yudai (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  NAGAKURA Hiroki (Waseda Univ., Tokyo, JPN) ,  NAGAKURA Hiroki (Kyoto Univ., Kyoto, JPN)
資料名： Progress of Theoretical and Experimental Physics (Web)  (Progress of Theoretical and Experimental Physics (Web))
巻： 2012  号： 1  ページ： 01A301 (WEB ONLY)  発行年： 2012年 
JST資料番号： U0548A  ISSN： 2050-3911  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 文献レビュー  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本報はコア崩壊超新星(CCSNe)のメカニズムを大規模数値シミュレーションによって明らかにしようとする著者らの努力についての現状報告である。超新星エンジンの多次元性や一般相対論的磁気流体力学,形成途上の中性子星から放出されたニュートリノによるエネルギーとレプトン数の輸送,そこでの原子核相互作用はすべて,落下する物質をはじき返しエネルギー爆発を引き起こす上で決定的な役割を果たすと信じられている。これらの要素は,コア崩壊のダイナミクス,バウンス,衝撃波膨張でお互いに非線形に結合している。従ってCCSNeの本格的な定量的研究には膨大な数値計算が必須である。ニュートリノは一般的に熱平衡にも化学平衡にもないために,その位相空間上での分布を計算しなければならない。これが6次元(6D)ニュートリノ輸送問題であり,「K計算機」のような最も最新の計算資源にアクセスできる研究者にとってさえもきわめて挑戦的な課題である。この課題に取り組むために,著者らは多数の最前線で努力を開始した。本報では特に,多次元(多D)放射流体力学の取り扱いにおける著者らの最近の進歩について報告した。著者らは現在,究極の目標に向かって二つの異なる経路を進んでいる。第一のアプローチでは,ニュートリノ輸送のための近似的ではあるが高度に効率的な枠組を採用し3D流体力学および/または一般相対論を厳密に扱っている。いくつかのニュートリノ駆動爆発を示し2D模型と3D模型の間の違いを定量的に比較した。第2のアプローチでは,厳密ではあるがこれまでのところニュートン力学で,Boltzmann方程式を空間次元2次元と3次元で解いている。いくつかのテストシミュレーションを例として示した。また,次世代スーパーコンピュータ上でのexascale計算の展望も検討した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *超新星 ,  Boltzmann方程式 ,  ニュートリノ ,  問題 ,  高次元 ,  計算 ,  一般相対論 ,  流体力学 ,  シミュレーション
準シソーラス用語： *6Dニュートリノ輸送問題 ,  6次元 ,  コア崩壊 ,  *コア崩壊超新星 ,  スーパーコンピューティング ,  *ニュートリノ輸送問題 ,  数値シミュレーション ,  相対論的放射流体力学 ,  *多次元放射流体力学 ,  大規模数値シミュレーション ,  放射輸送 ,  放射流体力学

分類 (1件)： 恒星  (DB05000P)

引用文献 (206件)：

• S. A. Colgate and R. H. White, Astrophys. J. 143, 626, (1966).
• K. Kotake, K. Sato, and K. Takahashi, Rep. Prog. Phys. 69, 971, (2006).
• K. Kotake, accepted to Comptes Rendus Physique (2012); arXiv:1110.5107.
• S. J. Smartt, Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 47, 63, (2009).
• V. P. Utrobin and N. N. Chugai, Astron. Astrophys. 532, A100, (2011).

タイトルに関連する用語 (12件)： スーパーコンピューティング ,  科学 ,  コア ,  崩壊 ,  超新星 ,  ニュートリノ ,  輸送 ,  一般相対論 ,  6次元 ,  シミュレーション ,  現状 ,  報告