2016 Fiscal Year Annual Research Report
Gravitational waves and electromagnetic signals from the merger of neutron star binaries
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16H02183
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
柴田 大 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80252576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田越 秀行 東京大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30311765)
木内 建太 京都大学, 基礎物理学研究所, 特定准教授 (40514196)
関口 雄一郎 東邦大学, 理学部, 講師 (50531779)
田中 雅臣 国立天文台, 理論研究部, 助教 (70586429)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 重力波 / 中性子星 / 連星中性子星 / ブラックホール / 状態方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下の4つの研究課題を、代表者、分担者、連携・協力研究者が協働で遂行した。1：中性子星に対する多様な状態方程式と幅広い質量を採用し、連星中性子星に対して、これまでにない高解像度の数値相対論的シミュレーションを多数実行した。そして精度の高い重力波波形を系統的に導出し、解析的なモデルの作成を行った。これは連星中性子星から重力波が観測された際に、テンプレートして利用できるものである。ブラックホール・中性子星連星に対しても、少数ながらシミュレーションを実行し、解析的モデル作成のための重力波サンプルを増やした。2：課題1で得られた連星中性子星用の重力波テンプレートを用いて、重力波データ解析研究に着手した。この研究は最近観測された重力波GW170817に対して、現在進行中であるが、中性子星の潮汐変形率に一定の制限を付けられることがすでに解った。3：数値相対論的輻射流体計算および輻射粘性流体計算を行ない、中性子星連星の合体に伴って放出される物質の総量、速度、温度、組成を、現実的と考えられる状態方程式に対して調べた。その結果をベースに、輻射輸送計算を行ない、放出物質から放射される電磁波の光度曲線やスペクトルを求める研究がGW170817の電磁波対応天体に対して、現在進行中である。4：課題3で行った計算の結果をベースに、ガンマ線バースト発生機構を考察した。その結果、総質量の小さい連星中性子星の合体ではガンマ線バーストが起きない可能性があるという予想に達した。この予想を今後精査していく予定である。
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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
予定している４つの課題を順調にこなしているため。今後連星中性子星からの重力波が続々と観測されると予想されるが、それを理論的に解釈するための準備が、着実に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで通り、研究計画に記載した研究を進めるが、今後連星中性子星からの重力波が続々と観測された場合には、その理論解釈に重点をおいた研究にシフトする予定である。
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[Journal Article] Effects of neutron-star dynamic tides on gravitational waveforms within the effective-one-body approach2016
Author(s)
T. Hinderer, A. Taracchini, F. Foucart, A. Buonanno, J. Steinhoff, M. Duez, L. E. Kidder, H. P. Pfeiffer, M. A. Scheel, B. Szilagyi, K. Hotokezaka, K. Kyutoku, M. Shibata, C. W. Carpenter
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 116
Pages: 181101-1,6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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