2019 Fiscal Year Annual Research Report
A study of compact binaries including neutron stars with internal state
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17K05447
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
谷口 敬介 琉球大学, 理学部, 准教授 (70586528)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 中性子星 / 準平衡解 / 内部状態 / 連星系 / ブラックホール / 数値計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、内部の状態を考慮に入れた中性子星を含むコンパクト連星（連星中性子星、ブラックホール－中性子星連星）について、そのモデルを構築し、中性子星内部にクラストやコアという構造が存在することによる影響が連星系の準平衡段階にどのように現れるかについて調べ、物理過程を解明することを目的としている。加えて、求めた準平衡解を数値シミュレーションの初期データとして提供し、重力波物理学の発展に貢献することも目的としている。
本研究ではまず、中性子星内部を中心部分のコアと外殻であるクラストという構造の違いによって二つの領域に分割し、コアは一つの完全流体として扱いクラストは弾性体として扱う定式化を行う。次いで、定式化に基づき、内部の状態を考慮に入れた中性子星を構成する数値計算コードを作成し、さらに中性子星を含む連星系を数値的に解くためのコード開発を行う。今年度は、昨年度行った定式化を用いて孤立した中性子星を構成する数値計算コードの開発に取り組んだが、最終的な連星系を構成する研究までは到達できなかった。
上記の研究と並行して、中性子星全体を完全流体として扱って作成した連星中性子星の初期データを数値シミュレーショングループに提供し、合体シミュレーションの結果を得ている。また、磁場を持った自転する中性子星に関する共同研究も行った。これら二つの研究成果は、今年度論文雑誌に掲載された。さらに、トイモデルを使って中性子星内部と外部の磁場構造を求める研究も推進しており、現在論文執筆中である。
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