2023 Fiscal Year Annual Research Report
マルチメッセンジャー観測でひもとく白色矮星連星の潮汐加熱現象
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22KF0175
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
瀬戸 直樹 京都大学, 理学研究科, 助教 (80462191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
MCNEILL LUCY 京都大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Keywords | 重力波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度、McNeillは以下に述べる研究成果とそれに関連する別の成果をあげました。2024年度に2編の論文として投稿する準備中です。
白色矮星恒星進化モデルを援用して、任意の質量と表面温度を持つ白色矮星の半径の経験的関係を見つけました。この関係は、短周期連星の光学観測と整合しています。次に、前年度に構築した手法を発展させ、現在のZTFサンプルが銀河内全体の短周期連星白色矮星集団を代表しているか、またはサンプルが外れ値である可能性があるかを判別するための解析方法を考案しました。近傍の観測サンプルにその手法を適用したところ、不確実性の範囲内で、本来の集団を代表している可能性が高いことがわかりました。言い換えれば、現在のサンプルの観測バイアスはおそらく小さいと考えられます。モデル内では主要な加熱過程としては連星間の潮汐相互作用を考えています。白色矮星の冷却のタイムスケールと、理論的な潮汐加熱のタイムスケールを比較することで、残存冷却と潮汐加熱の効果を分離することができます。
比較的高温な短周期連星の来歴を説明するために、白色矮星の内部潮汐摩擦に対する表面温度変化に注目して検討を進めました。その準備として、重力波の放射によって軌道周期が低下するにつれて、潮汐加熱が増加する系の発展方程式を定式化しました。この連動した非線形モデルを使用すると、形成からロッシュローブのオーバーフローの開始までの任意の離れた白色矮星二重連星の過去と将来の温度（および半径）を推定することができます。この枠組みは、将来のZTF二重連星の構成要素を「外れ値」として分類するのにも使用できます。つまり、高温なのは年齢が低いためなのか？あるいは潮汐効果が効率的に効いているのかを診断できます。
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