Numerical modeling of the central engine of short gamma-ray bursts

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01213
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Kiuchi Kenta 京都大学, 基礎物理学研究所, 特任准教授 (40514196)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井岡 邦仁 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80402759)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 重力波 / 連星中性子星合体 / ガンマ線バースト / 数値相対論

Outline of Final Research Achievements

GW170817 is the first binary neutron star merger event associated with the electromagnetic counterpart AT 2017gfo and SGRB 170817A. The multimessenger astronomy era was heralded since then. This event is the smoking gun of the merger hypothesis of the gamma-ray burst. Also, it is the smoking gun for the rapid-neutron capture nucleosynthesis, which results in the thermal electromagnetic emission in the near-infrared, optical, and ultra-violet band. In such an exciting era, the role of numerical relativity simulation is to interpret/predict gravitational wave events. In this project, we developed the neutrino-radiation magnetohydrodynamics-numerical relativity code, which is one of the most progress codes in the world.

Free Research Field

重力波物理学および高エネルギー天体現象

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アインシュタインがおおよそ100年前に構築した一般相対性理論は、我々の日常生活に欠かせないものとなっているGlobal Positioning Systemに決定的な役割を果たしている。この端的な例からわかるように、理論物理学の研究で得られる成果は社会生活に直結するまでに長い時間を要することが多い。本研究課題では数値シミュレーションにより、重力波イベントで何が起きたかを解釈・予言することを究極目標としているが、本研究課題で開発された世界で最も進んだ数値プログラムを使用して得らる結果は、重力波物理学研究の核心をなすものである。