連星中性子星合体から数時間後の電磁波対応天体から迫るブラックホールの活動性
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19J00214
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松本 達矢 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 高エネルギー天体物理学 |
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| Outline of Research at the Start |
連星中性子星合体は有力な重力波源であるだけでなく、合体後に様々な高エネルギー天体現象を引き起こす可能性がある。しかし、その詳細な駆動メカニズムはよくわかっていない。本研究では、今後の連星中性子星観測の進展を見越して、合体から数時間という短いタイムスケールで観測される電磁波対応天体の研究を行う。このタイムスケールでは、高エネルギー現象を引き起こす合体後の天体の情報が電磁波に反映されている可能性が高い。主に、自由中性子による放射、合体後に駆動されたジェットにより加熱された成分からの放射が考えられるが、後者の観測から駆動されたジェットの物理量を制限する方法の構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はイスラエル国ヘブライ大学に滞在して在外研究に従事した。同大学のTsvi Piran教授とともにブラックホールに関連した高エネルギー天体物理学に関する研究を行なった。
まず、昨年度から継続して超巨大ブラックホールによる潮汐破壊現象に関する研究を行なった。潮汐破壊現象のプロセスはこれまで多くの研究が行われていたが、破壊後の恒星の残骸がどのように振る舞い、観測されている電磁波放射を駆動しているかはよくわかっていない。我々は特に電波放射に注目し、破壊後に期待される様々なアウトフローの性質を考慮して電波放射を計算し、観測と比較した。その結果、電波放射を説明するためには立体角の大きなアウトフローが必要があることがわかった。また、多くの潮汐破壊現象に関して相対論的ジェットは付随していない、という結果を得た。また、高エネルギーニュートリノが付随したと考えられている潮汐破壊現象AT2019dsgに関して、電波放射の解析を行い、一部の研究者によって主張されいたニュートリノが電波放射源で生成されている説を棄却した。
また、昨年度に共同研究を行なったイタリアの観測グループと共同して短いガンマ線バーストGRB 200522Aからの電波残光の解析を行い、中性子星合体後に強磁場を持つ中性子星が残されるモデルに関して制限を得た。強磁場の中性子星が残される場合、回転エネルギーを解放して放出物質に注入することで非常に明るい電波放射が期待される。今回の観測で得られた電波残光の上限から、典型的な強磁場中性子星のエネルギーでは放出物質量は約0.03太陽質量以下であるという制限を課した。この制限は今後の観測でより厳しくなる。
以上から本年度は電波放射というキーワードを元にブラックホール、また中性子星からのアウトフローを探ることでその活動性を調べる研究ができたと言える。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(19 results)
