地球惑星システム科学特論VI

太陽の約8倍以上の質量をもつ大質量星は、その生涯の終わりに中心部が重力的に不安定となって急激に崩壊し、宇宙最大級の爆発現象である超新星爆発を引き起こす。超新星の観測史は古く、最古の記録は1800年以上前にさかのぼる。一方で、爆発がどのように成立するのかという理論的理解はいまだ完全ではない。ただしこの20年ほどのあいだに数値シミュレーションの進展と多波長観測により、爆発機構や噴出物の性質、元素合成の理解が急速に深まりつつある。
本講義では、「重力崩壊と爆発機構の理論」「光度曲線とスペクトルによる観測」という基礎から出発し、爆発が生み出す元素合成と、ニュートリノ・弱い相互作用が支配する電子分率Yeを通じた核反応へと議論を広げる。さらに、26Alなどの放射性同位体を鍵として観測・理論・宇宙化学的制約を結びつけ、超新星が星間物質の化学進化を駆動し、星形成・惑星形成へ受け継がれていく物質進化の流れまでを俯瞰する。基礎的な物理から最先端の研究課題、そして将来的な発展性までを、一連の因果関係として概観することを目指す。