2021 Fiscal Year Annual Research Report
Constraint on the EOS for protoneutron star matter via gravitational wave asteroseismology
Publicly Offered Research
| Project Area | Gravitational wave physics and astronomy: Genesis |
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| Project/Area Number |
20H04753
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
祖谷 元 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (70386720)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 宇宙物理 / 重力波 / 状態方程式 / 中性子星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重たい星の最期である超新星爆発後には、親星の質量によってはコンパクト天体である中性子星が残される。この中性子星内部の密度は優に原子核飽和密度を超えるため、地上における原子核実験から得られる情報だけでは、中性子星の状態方程式を制限することができない。しかし、中性子星の構造は状態方程式に強く依存するため、多くの場合、中性子星に関する物理量を観測しても状態方程式の不確定性を排除して議論することは難しい。そこで、重要になってくるのが、所謂「普遍的な関係」である。これは、中性子星の物理量やその組み合わせ同士の関係において、状態方程式依存性がほぼないような関係のことを言う。もしこのような関係が見つかれば、普遍的な関係から中性子星の観測を通して、状態方程式に関する不定性を排除した議論が可能となる。これまでもいくつかの普遍的な関係が発見されてきているが、今回我々も新たな普遍的な関係を見つけることに成功した。
中性子星からの重力波のうち、流体の基本振動に起因した基本モードの振動数と中性子星の潮汐変形率が状態方程式によらない形で表せることに成功した。これまで、この振動数は音波モードの基本振動数であると考えられることから中性子星の平均密度（質量を半径の３乗で割った量）でうまく表せることが知られていたが、今回発見した普遍的関係はこれまで以上に状態方程式依存性が小さい（1％以下の不定性）と言うことは重要である。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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