2015 Fiscal Year Annual Research Report
アインシュタイン方程式ソルバーの開発によるガンマ線バースト爆発機構の解明
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25610056
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
長瀧 重博 国立研究開発法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 准主任研究員 (60359643)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アインシュタイン方程式 / 一般相対論 / ブラックホール / ガンマ線バースト / 超新星爆発 / 磁気流体 / 重力波 / 相対論的ジェット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アインシュタイン方程式ソルバーの開発に向けて、世界で行われている一般相対論的磁気流体コード（アインシュタイン方程式ソルバー・Microphysics入り）の開発状況を調べました。その結果Einstein Toolkitという簡易ではあるがアインシュタイン方程式ソルバーを用いて中性子星連星合体計算を行っている大阪大学特任准教授であるLuca Baiotti氏の存在を知ることになりました。そこで彼と意見交換を行いながら、私の研究グループでもEinstein Toolkitを使用出来る計算環境を実現しました。本年度はEinstein Toolkitを用いて大質量星の重力崩壊数値シミュレーションを行いました。その結果アインシュタイン方程式ソルバー自体は有効に機能することが確認されました。一方これとは独立に、私はより精密なアインシュタイン方程式ソルバーのフォーミュレーション"Puncture法"に従ってコード開発を行いました。コード開発自体は順調に進めることが出来、一部についてはEinstein Toolkitの計算との比較検証も行いました。ただ残念ながら査読論文等で報告する程には至っておらず、本研究課題終了以降も継続して研究を進めていく所存です。またEinstein Toolkit中の磁気流体計算ソルバーの部分については、Adaptive Mesh Refinement法との整合性が良くなく、うまく動作しないことが確認されました。そこで私は独自に磁気流体計算ソルバーについてベクトルポテンシャル法を開発し、磁場を直接解く方法よりも更に安定したスキームで磁気流体計算を実行出来るようになりました。ガンマ線バースト数値計算に必要な高密度状態方程式についてはハドロン相・クォーク相の両方を取り込んだ最新の状態方程式を理化学研究所の原子核理論グループ等と連携することで導入に成功しました。
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