2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24540245
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉田 至順 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30386635)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 中性子星 / 磁場 / 振動 / 安定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度の主な研究成果は次の通りである。(1)摂動で扱う事が可能な弱い磁場を考慮した磁場星の平衡解に対する非軸対称摂動の支配方程式の導出をニュートン力学の枠内で行った。(2)特定の磁場形状を仮定し、(1)の支配方程式を固有値問題として数値的に解き、固有振動モードを求めた。(3)昨年度に開発した電場と磁場を持つゆっくり回転する正則ブラックホール平衡解の導出法をグラバスターと呼ばれる地平面を持たないブラックホール代案モデルに適応し、ゆっくり回転するグラバスター平衡解を求め、その性質を解析した。
(1)磁場を含まない星の摂動は、通常、圧力の摂動を従属変数として用いると扱い易い。しかし、ポロイダル磁場を含む磁場星の場合、圧力の摂動を従属変数として扱うと対称軸での振る舞いが悪く数値解析に不向きであった。そこで、オイラー方程式の回転を取る事で圧力の摂動を含まない定式化を行った。この定式化では軸上の特異性は座標特異点に依るものだけになり数値解析が可能になった。また、この定式化はトロイダル磁場も含んだ磁場形状を扱う事が可能なものになっている。
(2)トロイダル磁場だけを含む場合に(1)の定式化を用いた固有振動解析を行った。この場合に、幾つかの磁場に固有の振動モードと不安定モードを求める事に成功した。固有振動解析による磁場星の非軸対称磁場振動モードの数値解析の成功は世界初であり、より一般の磁場形状の場合への拡張は非常に重要である。(1)(2)の成果は、現在、論文としてまとめていて、査読付き学術誌へ投稿する予定である。
(3)グラバスターはブラックホール代案モデルの一つであるが、これまで球対称のモデルしかなく、ゆっくり回転する軸対称定常モデルへ拡張した。得られた解から四重極モーメントを用いる事で、ブッラクホールや中性子星とグラバスターを区別可能である事が分かった。この成果は論文としてまとめ学術誌に投稿済みである。
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