| Project/Area Number |
21K03556
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | 宇宙物理 / 一般相対論 / 中性子星 / 連星系 / 準平衡解 / 数値計算 / 連星中性子星 / 内部構造 / 磁場 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、連星中性子星の合体時に放出された重力波が観測され、その電磁波対応天体の多波長観測も行われるようになった。それらの観測データをもとに、中性子星を構成している高密度核物質の状態方程式（密度と圧力、温度などの関係式）の情報が得られたが、さらに詳細な情報を得るためには、中性子星の内部構造や磁場構造を取り入れた連星中性子星モデルの構築が必要である。
本研究では、連星中性子星の合体より前の準平衡段階（公転周期よりも重力波放出による軌道収縮時間の方が十分長い段階）に着目し、中性子星に内部構造と磁場構造を入れた場合の一般相対論的モデルを構築する。そのモデルを用いて、合体直前の物理過程の解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Binary neutron stars gradually decreases their orbital separations and eventually merge due to the emission of gravitational waves. In this research program, we have tackled a numerical study of binary neutron stars including neutron stars with internal structure in quasi-equilibrium before merger, using general relativity. First, we formulate a solution method in the case of two fluids in a neutron star. Then, we try to develop a numerical code to construct binary neutron stars in quasi-equilibrium, based on the formulation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
現在、日本・アメリカ・ヨーロッパでレーザー干渉計を使った重力波観測が行われている。連星中性子星が合体直前に放出する重力波を観測した場合、その波形を用いて潮汐作用による中性子星の変形度を推定し、それを元に中性子星核物質の状態方程式の情報を得ることが可能である。本研究では、合体後の質量放出等に影響を与える中性子星の構成成分を2流体にすることで、中性子星核物質の状態方程式を解明するための基礎研究に寄与した。
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