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数値相対論-磁気輻射流体コードの開発とショートガンマ線バースト中心動力源への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K05077
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

木内 建太  京都大学, 基礎物理学研究所, 特定准教授 (40514196)

研究分担者 関口 雄一郎  東邦大学, 理学部, 講師 (50531779)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード重力波 / 連星中性子星 / 数値相対論 / ガンマ線バースト / ショートガンマ線バースト / 数値相対論シミュレーション / 天体物理学
研究成果の概要

連星中性子星合体がショートガンマ線バーストの中心動力源となりえるかという問いは高エネルギー天体物理学の未解決課題の一つである。連星合体では一般相対論的重力、ニュートリノ放射、強磁場、核密度状態方程式すべてが本質的なるため、数値シミュレーションが唯一の手立てとなる。2017年8月17日に人類史上はじめて観測された連星中性子星合体からの重力波イベントにはガンマ線バーストが付随していたと結論付けられているが、どのような物理過程でガンマ線バーストが駆動されているかはいまだに良く分かっていない。本課題では数値相対論―磁気流体ニュートリノ輻射流体コードの開発と最適化を重点的に行った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 8件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 16件、 招待講演 15件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Penn State University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Colombia University/UCB/Pennsylvania State University(米国米国米国米国米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] バレンシア大学(スペイン)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学バークレー校/ペンシルバニア州立大学/コロンビア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Neutrino transport in black hole-neutron star binaries: Neutrino emission and dynamical mass ejection2018

    • 著者名/発表者名
      Kyutoku Koutarou、Kiuchi Kenta、Sekiguchi Yuichiro、Shibata Masaru、Taniguchi Keisuke
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 2 ページ: 023009-023009

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.023009

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Frequency-domain gravitational waveform models for inspiraling binary neutron stars2018

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Kyohei、Kiuchi Kenta、Kyutoku Koutarou、Sekiguchi Yuichiro、Shibata Masaru、Taniguchi Keisuke
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 4 ページ: 044044-044044

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.044044

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Properties of Neutrino-driven Ejecta from the Remnant of a Binary Neutron Star Merger: Pure Radiation Hydrodynamics Case2017

    • 著者名/発表者名
      Fujibayashi Sho、Sekiguchi Yuichiro、Kiuchi Kenta、Shibata Masaru
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 846 号: 2 ページ: 114-114

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8039

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] General relativistic viscous hydrodynamics of differentially rotating neutron stars2017

    • 著者名/発表者名
      M. Shibata, K. Kiuchi, and Y. Sekiguchi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 号: 8 ページ: 083005-083005

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.083005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gravitational waves from remnant massive neutron stars of binary neutron star merger: Viscous hydrodynamics effects2017

    • 著者名/発表者名
      Shibata Masaru , Kiuchi Kenta
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 号: 12 ページ: 123003-123003

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.123003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-energy Neutrino Emission from Short Gamma-Ray Bursts: Prospects for Coincident Detection with Gravitational Waves2017

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shigeo S. , Murase Kohta , Meszaros Peter , Kiuchi Kenta
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 848 号: 1 ページ: L4-L4

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa8d14

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sub-radian-accuracy gravitational waveforms of coalescing binary neutron stars in numerical relativity2017

    • 著者名/発表者名
      Kiuchi Kenta、Kawaguchi Kyohei、Kyutoku Koutarou、Sekiguchi Yuichiro、Shibata Masaru、Taniguchi Keisuke
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 8 ページ: 84060-84060

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.084060

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modeling GW170817 based on numerical relativity and its implications2017

    • 著者名/発表者名
      Shibata Masaru、Fujibayashi Sho、Hotokezaka Kenta、Kiuchi Kenta、Kyutoku Koutarou、Sekiguchi Yuichiro、Tanaka Masaomi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 12 ページ: 123012-123012

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.123012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamical mass ejection from the merger of asymmetric binary neutron stars: Radiation-hydrodynamics study in general relativity2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Sekiguchi, Kenta Kiuchi, Koutarou Kyutoku, Masaru Shibata, and Keisuke Taniguchi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 12 ページ: 124046-124046

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.124046

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-Messenger Tests for Fast-Spinning Newborn Pulsars Embedded in Stripped-Envelope Supernovae2016

    • 著者名/発表者名
      Kashiyama, Kazumi and Murase, Kohta and Bartos, Imre and Kiuchi, Kenta and Margutti, Raffaella
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 818 号: 1 ページ: 94-94

    • DOI

      10.3847/0004-637x/818/1/94

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-resolution magnetohydrodynamics simulation of black hole-neutron star merger: Mass ejection and short gamma-ray burst2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi, Yuichiro Sekiguchi, Koutarou Kyutoku, Masaru Shibata, Keisuke Taniguchi, and Tomohide Wade
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 6 ページ: 064034-064034

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.064034

    • NAID

      120005690189

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient magnetic-field amplification due to the Kelvin-Helmholtz instability in binary neutron star mergers2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi, Pablo Cerda-Duran, Koutarou Kyutoku, Yuichiro Sekiguchi, Masaru Shibata
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 12 ページ: 124034-124034

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.124034

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Introduction to a numerical modeling of binary neutron star mergers2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      Workshop/School on Recent Developments in Gravitational Waves and Astrophysics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gravitational waves and electromagnetic signals from a binary neutron star merger GW1708172018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      Innovative area workshop “Why does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 数値相対論シミュレーションによるコンパクト連星合体に関する理解の現状と今後の課題2017

    • 著者名/発表者名
      木内建太
    • 学会等名
      第16回高宇連研究会「高エネルギー宇宙物理学の課題と将来展望」
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulations of binary neutron star mergers2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      April Meeting American Physical Society
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High precision gravitational wave from binary neutron star mergers2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      Nuclear Astrophysics in the Gravitational Wave Astronomy Era
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical relativity simulation of binary neutron star mergers2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      Hot topics in General Relativity and Gravitation 3
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Introduction to a numerical modeling of binary neutron star mergers2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      International School at Hong-Kong Chinese University
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical modeling of a central engine of short gamma-ray bursts2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      2017 Innovation of research of gamma-ray burst
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical modeling of binary neutron star mergers and gravitational waves2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      The 25th Anniversary Memorial Symposium of CCS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The fate of strongly magnetized remnant massive neutron stars formed in low mass binary neutron star mergers2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      The Annual Symposium 2016 on "New Developments in Astrophysics Through Multi-Messenger Observations of Gravitational Wave Sources
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-12-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コンパクト連星合体の数値相対論シミュレーションの現状と今後の展望2016

    • 著者名/発表者名
      木内建太
    • 学会等名
      理論婚シンポジウム2016
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The fate of strongly magnetized remnant massive neutron stars formed in low mass binary neutron star mergers2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      Coconut Meeting2016
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strongly magnetized neutron star formation in binary neutron star mergers2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      NSMAT2016
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gravitational waves from a binary composed of BH and/or NS2016

    • 著者名/発表者名
      木内建太
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重力波シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      木内建太
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      愛媛大
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gravitational waves from compact binary mergers and numerical relativity2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      The Seventh Summer School on Frontiers of Theoretical Physics ― Gravitation and Cosmology (NSFC) / 2016 AP Summer School and Workshop on Gravitation and Cosmology (APCTP-ITP-NCTS-YITP Joint Program)
    • 発表場所
      Changsha, China
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The role of magnetic fields in compact binary mergers2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kiuchi
    • 学会等名
      The first observation of a binary black hole merger: Status and future prospects
    • 発表場所
      Hannover, Germany
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低質量連星中性子星合体の長時間進化2016

    • 著者名/発表者名
      木内建太
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      仙台、日本
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 低質量連星中性子星の長時間発展2016

    • 著者名/発表者名
      木内建太
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      八王子、日本
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Black hole-magnetized neutron star merger : Mass ejection and short gamma-ray burst2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta, Kiuchi
    • 学会等名
      The 25th workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 発表場所
      京都、日本
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] General relativistic magnetohydrodynamics simulations of compact binary mergers on K2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta, Kiuchi
    • 学会等名
      Symposium on Quarks to Universe in Computational Science
    • 発表場所
      奈良、日本
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent progress of the compact binary merger simulations in Kyoto numerical relativity group2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta, Kiuchi
    • 学会等名
      Hot topics in General Relativity and Gravitation
    • 発表場所
      Quy Nhon, Vietnam
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical Relativity simulation of the merger of black hole and magnetized neutron star binaries2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta, Kiuchi
    • 学会等名
      Gravitational Wave Physics and Astronomy workshop 2015
    • 発表場所
      大阪、日本
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical relativity simulation of the merger of black hole- magnetized neutron star binaries2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta, Kiuchi
    • 学会等名
      BNS2015 workshop
    • 発表場所
      THESSALONIKI, GREECE
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent progress of the binary neutron star merger simulations in numerical relativity2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta, Kiuchi
    • 学会等名
      International Conference on Gravitation and Cosmology, and the fourth Galileo-Xu Guangqi Meeting
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-05-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Homepage of Kenta Kiuchi

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~kenta.kiuchi/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~kenta.kiuchi/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-06-06  

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