2018 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical study on binary black hole formation
| Project Area | Gravitational wave physics and astronomy: Genesis |
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17H06360
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大向 一行 東北大学, 理学研究科, 教授 (70390622)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須佐 元 甲南大学, 理工学部, 教授 (00323262)
町田 正博 九州大学, 理学研究院, 准教授 (10402786)
細川 隆史 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30413967)
藤井 通子 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90722330)
谷川 衝 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20550742)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | ブラックホール / 連星形成 / 星形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙初期の連星形成過程において星形成ガス雲収縮時の角運動量輸送は非常に重要である。角運動量は磁場を通じて輸送されると考えられるため、磁場とガスとの結合度合いを決定するガス中の電離ので精密なモデル化を行う必要がある。そこで昨年度の研究において構築した、始原ガス中での電離度を広い密度領域で計算できる化学反応ネットワークを重元素及びダストを含む場合に拡張中である。
また始原星の大質量連星形成の輻射流体シミュレーションをを用いて行うために、AMRコードSFMATOにray-tracing法による輻射輸送モジュールを実装した。次年度以後、このコードを使用して、数値シミュレーションを実行する。
高密度星団内部における多体重力相互作用の結果、連星ブラックホールが形成される過程に関して、比較的小さな散開星団中での形成確率を重力多体系計算により見積もった。これは主系列星の連星をまず経由して、その後、それらが寿命を終えて連星ブラックホールとなるという経路をたどることが見いだされた。散開星団の数の多さを考慮すると、この経路は連星ブラックホールの起源として無視できない寄与をする可能性がある。
最後に、これまで連星進化の種族合成モデルには太陽の1/100以下の低金属度のデータが十分ではなかったので、星の進化計算を網羅的に行い、それを解析関数でフィットすることにより種族合成モデルを整備した。今後の計画では、このモデルを重力多体系計算と組み合わせることでより重力波イベント数のより定量的な見積もりが可能となる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画とほぼ同じスケジュールで研究が遂行できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでほぼ当初の研究計画どおり研究を遂行出来ているので、今後も代表者と分担者、研究協力者は一致協力、鋭意努力を継続して当初計画のまま推進する予定である。
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