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本資料は科学研究部春の学校2026用の発展課題である。全員が取り組む必要はないが、この課題に取り組むことで以下のことが理解できる。
星の中心部で爆発が起こり、それが星の表面を突き破るまでに流体不安定性により複雑な構造ができる。この不安定性はRayleigh-Taylorタイプの不安定性である。これにより内側でできたNiが外側に混ざると超新星爆発の光度が上がるという効果もある。
Chen et al. (2016)
https://trh.gase.most.ntnu.edu.tw/en/article/content/131
Cassiopeia A, Grefenstette et al. (2014)
https://www.nustar.caltech.edu/image/nustar140219b
Rayleigh-Taylor不安定性は重い流体が軽い流体の上に乗っていると起こる。動画では冷たい水に熱い色のついた水を載せている。熱い水は冷えると密度が高くなり、密度が低いものの上に密度が高い状態になり不安定になる。浮力の逆の力と思えば理解は簡単。このひとつひとつのキノコ状の形状をプルームという。
https://www.youtube.com/watch?v=yabqo7VFTYs
この課題で確認すること