2015 Fiscal Year Annual Research Report
Exploring gravitational-wave sources by numerical relativity
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24244028
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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 大阪市立大学, 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, 特定研究員 (40514196)
関口 雄一郎 東邦大学, 理学部, 講師 (50531779)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 重力波 / 数値相対論 / 中性子星 / 中性子星連星 / ブラックホール / マクロノバ / 重元素合成 / 磁気流体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度なので、これまでの成果も合わせて以下にまとめる。
本研究の目的は、数値相対論により中性子星連星の合体過程や付随する現象について詳しく調べることであった。研究は順調に進み、以下に記載する新たな知見を得た。①連星中性子星合体後に誕生する大質量中性子星の性質の状態方程式依存性を詳しく分類した。特に、状態方程式依存性が、重力波の波形にどのように反映されるかについて系統的に明らかにした。②連星中性子星合体時に太陽質量の0.1~1%程度の物質が、光速度の約20%の速度で放出されることを示した。さらに放出される中性子過剰物質から、太陽組成に一致する重元素が、いわゆるr過程重元素合成を通じて生成されうることを初めて示した。③中性子星・ブラックホール連星合体において、中性子星が潮汐破壊されると、一部の物質が非等方的に放出され、特徴的な重力波や電磁波が放射されることを示した。④上記の質量放出物質に対して輻射流体計算を行い、電磁波がどのような光度で放射されるのかについて調べた。⑤高解像度磁気流体計算を行い、連星中性子星合体時には、ケルビンヘルムホルツ不安定性と磁場の巻き込みによって、磁場強度が短時間で急激に増大することを示した。⑥高解像度数値相対論計算によって、合体前15周程度の中性子星連星の運動を追い、高精度重力波波形を導出した。その結果、合体直前の重力波を十分な感度を持つ重力波望遠鏡が捉えることができれば、状態方程式にこれまでにない強い制限をかけることが可能なことを示した。⑦適合多層格子法を実装していいる数値相対論コードSACRAの並列化、高速化を進め、高精度重力波波形導出の基盤を作った。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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