| 研究課題/領域番号 |
16H02183
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
柴田 大 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80252576)
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| 研究分担者 |
田越 秀行 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (30311765)
関口 雄一郎 東邦大学, 理学部, 准教授 (50531779)
川口 恭平 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (60822210)
田中 雅臣 東北大学, 理学研究科, 准教授 (70586429)
木内 建太 京都大学, 基礎物理学研究所, 特任准教授 (40514196)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2018年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2017年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2016年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 重力波 / 中性子星 / ブラックホール / キロノバ / 中性子星合体 / 元素合成 / 数値相対論 / 輻射輸送計算 / 連星中性子星 / 電磁波対応天体 / キロノヴァ / 状態方程式 / GW170817 / γ線バースト / 中性子星連星 / ガンマ線バースト / マクロノバ |
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| 研究成果の概要 |
現在稼働中の重力波検出器に対する有力な重力波源である中性子星からなる連星の合体過程を、最先端の一般相対論的数値計算で明らかにするとともに、放射される重力波、および放出される物質の量と物理的かつ化学的性質を系統的に調べた。さらには、放出物質から合成される元素組成を解き明かすと共に、放射性元素の崩壊により輝くとされる現象(キロノバ)を輻射輸送計算により定量的にかつ系統的に調べた。とりわけ強調すべき点は、構築した理論を用いて、2017年8月に観測された連星中性子星の合体現象の観測結果を理論的に説明した点である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
2015年から重力波を用いた天文学が始まった。中性子星連星の合体は稼働中の重力波望遠鏡の最も有力な重力波源の1つだが、それが観測された場合に、どのような現象かを解釈するには、信頼性の高い理論モデルが必要である。具体的には、一般相対論の基本方程式であるアインシュタイン方程式や付随する物質場の方程式を正確に解いて現象を予言する必要がある。本研究では世界最先端の数値コードを構築しさらに用いて、中性子星連星の合体現象を予言し、さらに構築した理論モデルを観測結果に適用し、観測結果の解釈に成功した。そして重力波天文学を軸としてマルチメッセンジャー宇宙物理学の発展に大きく貢献した。
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