2018 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, 宇宙線研究所, 教授 (30311765)
木内 建太 京都大学, 基礎物理学研究所, 特任准教授 (40514196) [Withdrawn]
関口 雄一郎 東邦大学, 理学部, 准教授 (50531779)
田中 雅臣 東北大学, 理学研究科, 准教授 (70586429)
川口 恭平 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (60822210)
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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 / ブラックホール / 連星中性子星 / 元素合成 / 電磁波対応天体 / キロノヴァ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下の4つの研究課題を研究代表者、分担者、共同研究者が協働で遂行した。1:前年度に引き続き、合体直前の連星中性子星の高精度シミュレーションを多数実行し、精度がこれまでになく高い重力波の波形を導出し、重力波テンプレートの作成のベースとした。2: GW170817の電磁波観測を受け、電磁波観測に無矛盾な連星中性子星モデルを調べた。具体的には、観測結果を説明するのに十分な質量を放出するモデルを制限した。この研究は論文にまとめ投稿中である。3:連星中性子星の合体に対し、数値相対論によるニュートリノ輻射流体シミュレーションをまず行った。その合体後の結果を抽出し、前年度に引き続き軸対称の粘性入り輻射流体計算を長時間行い、合体後に誕生する大質量中性子星がどのように進化するのか、どの程度質量放出を行うのか、どのような元素が合成されるのかについて調べた。その結果、中心に大質量中性子星が残れば、大量の質量放出が起きることや放出物質の中性子過剰度が低くなり質量数の大きな元素があまり作られないこと、さらに結果が中性子星の状態方程式や系全体の質量にあまり依存しないことを示した。この成果に関しては論文執筆中である。4:研究3で得られた質量放出に関する結果を用いて、電磁波放射について調べた。今後の観測に応用するために幅広いモデルを採用し、輻射流体計算を行い、電磁波の光度曲線等をモデル化した。この研究成果については現在論文執筆中である。
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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
計画通りに研究は進んでいる。2018年度は重力波観測が行われず、新しい観測結果もなかったので、2019年から再開される重力波観測に向けた準備研究に努力が払われた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年4月かadvanced LIGOとVIRGOによる重力波観測が再開される。連星中性子星の合体現象も観測されると期待されるが、その観測に必要な理論研究を着々と進めると同時に、観測が出た場合に素早く観測結果の解釈を行う予定である。
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[Book] 重力波の源2018
Author(s)
柴田大、久徳浩太郎
Total Pages
212
Publisher
朝倉書店
ISBN
978-4-254-13801-6
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