Ko Nakamura's Website

超新星は中心コアの重力崩壊で始まり、原始中性子星の形成、ニュートリノの生成・拡散、衝撃波の停滞・復活を経て爆発すると考えられています。この過程で起こる対流など非球対称な流体の運動を、計算空間を1次元から2次元に拡張することによって捉えることができるようになります。もちろん容易な計算ではありませんが、適切な数値計算手法と近似、および高性能の数値計算機を使うことによって、実に約400個の親星に対して一連の過程を追う計算を実現しました。その結果、親星の質量が大きいほど衝撃波の勢いや爆発のエネルギーも大きくなるわけではなく、コンパクトネスと呼ばれるパラメータ（ξ = M/R）が良い指標になることがわかりました。

右図：約400モデル計算のうち、太陽組成をもつ親星48モデルの計算結果。質量順に並んでいるが、発達の様子が様々であることがわかる。
（オンマウスで動きます）

関連論文：KN et al. PASJ (2015) "Systematic Features of Axisymmetric Neutrino-driven Core-collapse Supernova Models in Multiple Progenitors"

地球や太陽が自転しているように、超新星になるような重い星も自転しています。もし重力崩壊を起こす直前のコアがある程度以上の速さで回転していれば、その後のダイナミクス（衝撃波の発展、爆発の勢い・形状）に影響すると考えられます。しかし、星の中心コアがどの程度の速さで回転しているかは直接観測することができず、よくわかっていません。そこで、15太陽質量の星に回転を与えて重力崩壊させたところ、その様相は無回転の場合と大きく異なることがわかりました。また、与える回転速度と爆発のエネルギーの間に相関があることもわかりました。

右図：回転する超新星コアの３次元計算の１例。衝撃波面が非球対称に膨張し、とくに赤道面（回転軸と垂直な面）によく発達する様子がわかる。
（オンマウスで動きます）

関連論文：KN et al. ApJ (2014) "Impacts of Rotation on Three-dimensional Hydrodynamics of Core-collapse Supernovae"