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ブラックホール・中性子星連星の合体に対する数値相対論による包括的研究

Research Project

Project/Area Number 14J02950
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

川口 恭平  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords宇宙物理 / 数値相対論 / 重力波 / 電磁波対応天体 / 連星合体 / 宇宙物理学 / ブラックホール中性子星連星 / 重力波源 / 数値相対論シミュレーション / 高エネルギー物理学
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題最終年度である本年度はブラックホール中性子星連星合体からの重力波波形の研究に取り組んだ。本年度に取り組んだ研究は主に次の2つである。

本研究課題初年度、昨年度のシミュレーションによって歳差運動するブラックホール中性子星連星合体からの重力波形の解析に取り組んだ。歳差運動しないブラックホール中性子星連星合体からの重力波のスペクトルの高周波側にあらわれる減衰の位置は、中性子星の半径を反映している事が先行研究で分かっている。しかし、本研究で取り扱った歳差運動するようなブラックホール中性子星連星合体においては、重力波波形に見かけの方向が変化する事に様々な位相モードが波形に混ざり込み、その結果重力波スペクトルにおける高周波側減衰の位置と中性子星の半径の定量的な相関が不明瞭になることが前年度までの研究で明らかになっていた。本年度は昨年度末に考案した位相モードを分解し、高周波側減衰の位置を読み取る方法について、その問題点を解決し有用性を確かめた。特に今回得られた解析方法は一般的な連星合体からの重力波波形の解析を行う上で有用であることが分かった。現在この結果を論文にまとめている段階である。

さらに本年度は高精度長時間のブラックホール中性子星連星合体シミュレーションを行い、今後の重力波観測に必要となる波形テンプレート作成へむけた研究を開始した。本研究ではスピンが無いブラックホールを含むブラックホール中性子星連星合体について系統的に解像度を変えたシミュレーションを行い、重力波波形の誤差を定量的に評価した計算を行っている。現在2モデルの状態方程式のブラックホール中性子星連星合体の計算に取り組んでおり、今後より多くの連星合体のパラメータについて計算を行う予定である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] マックスプランク研究所(ポツダム)(ドイツ)

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      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Models of Kilonova/macronova emission from black hole-neutron star mergers2016

    • Author(s)
      K. Kawaguchi, K. Kyutoku, M. Shibata, and M. Tanaka
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 825 Issue: 1 Pages: 52-52

    • DOI

      10.3847/0004-637x/825/1/52

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Black hole-neutron star binary merger: Dependence on black hole spin orientation and equation of state2015

    • Author(s)
      K. Kawaguchi, K. Kyutoku, H. Nakano, H. Okawa, M. Shibata, and K. Taniguchi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 92 Issue: 2 Pages: 024014-024014

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.024014

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 重力波テンプレート作成に向けたブラックホール中性子星連星合体の高解像度シミュレーション2016

    • Author(s)
      川口恭平
    • Organizer
      第29回理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2016-12-20
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  • [Presentation] 歳差運動するブラックホール中性子星連星合体からの重力波II2016

    • Author(s)
      川口恭平, 久徳浩太郎, 中野寛之, 大川博督, 柴田大, 谷口敬介
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      宮崎大学
    • Year and Date
      2016-09-21
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      川口恭平, 久徳浩太郎、柴田大、田中雅臣
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2016-09-14
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 歳差運動するブラックホール中性子星連星合体からの重力波2016

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 谷口 敬介,柴田 大
    • Organizer
      日本物理学会 2016年春季大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体に伴うKilonova/Macronova2015

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 柴田 大, 田中雅臣
    • Organizer
      理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2015-12-23
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  • [Presentation] Gravitational waves from precessing black hole-neutron star mergers2015

    • Author(s)
      Kyohei Kawaguchi, Koutarou Kyutoku, Hiroyuki Nakano, Hirotada Okawa, Masaru Shibata, Keisuke Taniguchi
    • Organizer
      The 25th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (JGRG25)
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2015-12-07
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  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体に伴うKilonova/Macronova2015

    • Author(s)
      川口 恭平
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      理論天文学研究会2015
    • Place of Presentation
      国立天文台理論部
    • Year and Date
      2015-10-27
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Black Hole-Neutron Star Binary Merger: Dependence On Black Hole Spin Orientation And Equations Of State2015

    • Author(s)
      Kyohei Kawaguchi, Koutarou Kyutoku, Hiroyuki Nakano, Hirotada Okawa, Masaru Shibata, Keisuke Taniguchi
    • Organizer
      Fourteenth Marcel Grossmann Meeting
    • Place of Presentation
      Italy
    • Year and Date
      2015-07-12
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Black Hole-Neutron Star Binary Merger: Dependence On Black Hole Spin Orientation And Equations Of State2015

    • Author(s)
      yohei Kawaguchi, Koutarou Kyutoku, Hiroyuki Nakano, Hirotada Okawa, Masaru Shibata, Keisuke Taniguchi
    • Organizer
      Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop 2015
    • Place of Presentation
      INTEX Osaka
    • Year and Date
      2015-06-17
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Black hole-neutron star binary merger:dependence on black hole spin orientation and equations of state2015

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 柴田 大, 谷口 敬介
    • Organizer
      International School of Gravitational Wave Physics
    • Place of Presentation
      基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体: スピンの傾きと状態方程式依存性2015

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 柴田 大, 谷口 敬介
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体: スピンの傾きと状態方程式依存性2015

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 柴田 大, 谷口 敬介
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-21
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体: スピンの傾きと状態方程式依存性2015

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 柴田 大, 谷口 敬介
    • Organizer
      コンパクト連星合体からの重力波・電磁波放射とその周辺領域
    • Place of Presentation
      基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2015-02-12 – 2015-02-14
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体の スピンの傾きに対する依存性の研究2014

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 柴田 大, 谷口 敬介
    • Organizer
      第27回 理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立天文台
    • Year and Date
      2014-12-24 – 2014-12-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体の スピンの傾きに対する依存性の研究2014

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 柴田 大, 谷口 敬介
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      佐賀大学
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-21
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体の スピンの傾きに対する依存性の研究2014

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 柴田 大, 谷口 敬介
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール中性子星連星合体のスピンの傾きに対する研究」,ポスター発表2014

    • Author(s)
      川口 恭平, 久徳 浩太郎, 中野 寛之, 大川 博督, 柴田 大, 谷口 敬介
    • Organizer
      天文・天体物理若手 夏の学校
    • Place of Presentation
      信州・戸倉上山田温泉 ホテル圓山荘
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-07-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] BH-NS Kilonova Lightcurve Calculator Ver. 1.1

    • URL

      https://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~kyohei.kawaguchi/kn_calc/main.html

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      2016 Annual Research Report
  • [Funded Workshop] Fourteenth Marcel Grossmann Meeting2015

    • Place of Presentation
      イタリア
    • Year and Date
      2015-07-12
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      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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