岩田和也 工学研究科特定助教、前田啓一 理学研究科教授による理学?工学にまたがる研究グループは、Ia型超新星を引き起こす「デトネーション」という超音速で伝播する核融合燃焼の火炎と、地上のロケットエンジンや爆発事故で起こる同名の化学燃焼の火炎との理論的な共通点の多さに着目し、地上の化学燃焼実験に裏付けられたデトネーション予測の理論を使って、Ia型超新星の爆発モデルを検証できることを示しました。
滨补型超新星は、太阳程度の质量の恒星の最终进化段阶である、白色矮星で生じる暴走的な核融合による爆発であると考えられています。明るさを精度よく推定することができるため、宇宙の距离指标として使われ、宇宙膨张の証拠として2011年のノーベル物理学赏にもつながっています。それにもかかわらず、爆発の引き金となるデトネーションがどのような状况で発生するのか、结论に至っていません。本研究グループは、地上の化学燃焼実験で见られるデトネーションの最小単位构造「セル构造」が滨补型超新星の有力な爆発モデルの一つにおいても见られることを见出しました。さらに、セル构造を用いた地上燃焼の理论を适用することで、デトネーションの発生?消失が判定できることを示しました。
今回の成果は、滨补型超新星の起源という未解明问题に対し、これまでとは全く异なる视点を提案したものです。また、地上実験から得られた工学的分野の知见を宇宙物理学という理学的分野の重要问题に适用した取り组みであり、学际融合の観点からも今后の発展が期待されます。
本研究成果は、2024年9月17日に、国際学術誌「Physical Review Letters」に掲載されました。
「私はもともと航空宇宙工学系の分野出身で、学生のときから、もともとロケットエンジン関连の『地上の』デトネーションを専门にしていました。当时参加した国际学会の特别讲演をきっかけに知った『宇宙の』デトネーションの存在に衝撃を受け、両者のつながりに対する知的好奇心が尽きませんでした。いつか絶対に双方の架け桥になるような面白いことをやってやろうと思い、共同研究者の前田さんのところを访ねてから4年ほどたちますが、こうして本当に面白い成果につなげられて大変うれしいです。これからもますます私たちの理学?工学系にまたがった研究グループだからこそ可能な、独自のカラーを発挥していきたいです。」（岩田和也）
「この研究は、私自身はじめての、理学?工学分野にまたがった取り组みです。岩田さんは工学研究科所属ですが、勤务终了后や週末に、频繁に议论のために立ち寄ってくれました。お互いが知らない知识を共有することで新しいアイデアが浮かぶということが何度もあり、ワクワクしながら研究を进めることが出来ました。今回の成果は第一歩、今后ますます発展していくと期待しています。」（前田启一）
【顿翱滨】
【碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝】
【书誌情报】
Kazuya Iwata, Keiichi Maeda (2024). Viewing Explosion Models of Type Ia Supernovae through Insights from Terrestrial Cellular Detonation. Physical Review Letters, 133, 12, 121201.
