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重力波天文学で探る宇宙初期からの連星進化

Research Project

Project/Area Number 18J00558
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

衣川 智弥  東京大学, 理学研究科, 特別研究員(SPD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords連星進化 / 宇宙初期 / 低金属量星
Outline of Annual Research Achievements

まず、今年度の研究の第一の成果として、低金属量星の連星進化コードを共同研究者と完成させたことである。現在、重力波で観測された重い連星ブラックホール合体の起源として超低金属環境でできた連星が注目されているが、金属量ゼロの初代星の研究(申請者の先行研究)を除くとせいぜいが太陽の200分の一の金属量までしか低金属量星の連星進化計算を行われておらず、この間をつなぐ連星進化研究を行うことが、重力波で検出されるブラックホールの形成環境を探るうえで急務である。本論文をそれを行うための計算コードを整備した。
次に大きな成果となるのが重力波観測を用いたIa型超新星の同定方法の検討である。Ia型超新星の母天体はまだわかっておらず、天文学における重要な未解決問題である。有力な説として大きく分けて、白色矮星同士の連星合体(DD説)と白色矮星と通常の星からなる連星において通常の星から白色矮星への降着による爆発(SD説)の二つがあるが、まだ決着はついていない。我々はこの問題を解決するために、白色矮星同士の合体の重力波による観測に着目した。将来計画において0.1Hz帯で10-20Hz-1/2程度の感度があれば、白色矮星合体を年一回程度重力波で観測できることがわかった。さらに、DECIGOによる重力波観測の位置決定精度について調べ、DECIGOで観測される連星白色矮星合体のほとんどの母銀河特定が可能であることがわかった。これにより、将来の重力波観測と電磁波対応天体の同時観測により、Ia型超新星の母天体の特定または制限が可能であることを示した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 5 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Long Gamma-Ray Burst Rate at Very High Redshift2019

    • Author(s)
      Kinugawa Tomoya、Harikane Yuichi、Asano Katsuaki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 878 Issue: 2 Pages: 128-128

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab2188

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Rate of iPTF 14gqr like Ultra-stripped Supernovae and Binary Evolution Leading to Double Neutron Star Formation2019

    • Author(s)
      Hijikawa Kotaro、Kinugawa Tomoya、Yoshida Takashi、Umeda Hideyuki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 882 Issue: 2 Pages: 93-93

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab321c

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long gamma-ray burst rate at very high redshift2019

    • Author(s)
      T.Kinugawa, Y.Harikane, and K.Asano
    • Journal Title

      arXiv

      Volume: arXiv: 1901.03516 Pages: 1-8

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] First cryogenic test operation of underground km-scale gravitational-wave observatory KAGRA2019

    • Author(s)
      KAGRA Collaboration; T.Akutsu, M.Ando, K.Arai, Y.Arai, S.Araki, A.Araya, N.Aritomi, H.Asada, Y.Aso, and 194 coauthors (T.Kinugawa at #66)
    • Journal Title

      arXiv

      Volume: arXiv:1901.03569 Pages: 1-23

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] KAGRA: 2.5 generation interferometric gravitational wave detector2019

    • Author(s)
      KAGRA collaboration
    • Journal Title

      Nature Astronomy

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 35-40

    • DOI

      10.1038/s41550-018-0658-y

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The rate of iPTF 14gqr like ultra-stripped supernovae and binary evolution leading to double neutron star formation2019

    • Author(s)
      K.Hijikawa, T.Kinugawa, T.Yoshida, & H.Umeda
    • Journal Title

      arXiv

      Volume: arXiv: 1903.07575 Pages: 1-13

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Metallicity dependence of black hole main sequence binaries detectable with Gaia2018

    • Author(s)
      T.Kinugawa and M.S.Yamaguchi
    • Journal Title

      arXiv

      Volume: arXiv:1810.09721 Pages: 1-4

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] remnants of first stars for gravitational wave sources2020

    • Author(s)
      衣川智弥
    • Organizer
      FIRST STRA VI
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 重力波で探るIa型超新星2019

    • Author(s)
      衣川智弥
    • Organizer
      2019年度天文夏の学校
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] remnants of first stars for gravitational wave sources2019

    • Author(s)
      衣川智弥
    • Organizer
      GWPAW
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long gamma-ray burst rate at very high redshift2019

    • Author(s)
      衣川智弥
    • Organizer
      Yokohama GRB conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 重力波天文学によるIa型超新星母天体の同定2019

    • Author(s)
      衣川智弥
    • Organizer
      連星系・変光星研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Remnants of first stars for gravitational wave sources2019

    • Author(s)
      Tomoya Kinugawa
    • Organizer
      Astrophysics with Gravitational-Wave Populations
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High redshiftでのLGRB発生率2019

    • Author(s)
      衣川智弥
    • Organizer
      HiZ-GUNDAM検討会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ブラックホール-主系列連星の金属量依存性とGaiaでの観測可能性2019

    • Author(s)
      衣川智弥
    • Organizer
      日本天文学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホール-主系列連星の金属量依存性とGaiaでの観測可能性2018

    • Author(s)
      衣川智弥
    • Organizer
      初代星研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] The remnants of first stars for gravitational wave sources2018

    • Author(s)
      Tomoya Kinugawa
    • Organizer
      Stellar Archaeology as a Time Machine to the First Stars
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Low Metallicity Black Hole Binary Calculation for GAIA2018

    • Author(s)
      Tomoya Kinugawa
    • Organizer
      MODEST-18: DENSE STELLAR SYSTEMS IN THE ERA OF GAIA, LIGO & LISA
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Remnants of first stars for gravitational wave sources2018

    • Author(s)
      Tomoya Kinugawa
    • Organizer
      STARS BIRTH & DEATH
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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