宇宙初期起源コンパクト連星からの重力波

• 研究課題/領域番号: 16H06715
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 衣川 智弥 東京大学, 宇宙線研究所, 特任研究員 (90779159)
• 研究期間 (年度): 2016-08-26 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016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: 連星進化 / 初代星 / 重力波 / 金属量進化 / ブラックホール / 宇宙物理 / 理論天文学

研究成果の概要

本研究では、宇宙初期から現在までの連星の進化について研究することで、現在どのようなコンパクト連星が観測されるかを予測した。本研究計画中に、以下のような成果を出した。初代星連星からできるブラックホール中性子星連星の重力波での観測可能性を示した論文を発表した。初代星起源と現代御星起源の分布から修礼の観測結果を予想し、何天体観測することで初代星起源と判別ができるようになるかをモデル計算を行い論文として発表した。ガンマ線バーストとして連星起源のものを計算し宇宙初期で観測可能なガンマ線バースト数を計算し、論文発表を行った。

研究成果

• [国際共同研究] プリンストン大学/Flatiron Institute(米国)
• [国際共同研究] コロンビア大学/Flatiron Institute(米国)
• [雑誌論文] Formation pathway of Population III coalescing binary black holes through stable mass transfer (2017)
  • 著者名/発表者名: Inayoshi Kohei、Hirai Ryosuke、Kinugawa Tomoya、Hotokezaka Kenta
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 468 号: 4 ページ: 5020-5032
  • DOI: 10.1093/mnras/stx757
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] How to confirm the existence of population III stars by observations of gravitational waves (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Akinobu、Kinugawa Tomoya、Nakamura Takashi、Kanda Nobuyuki
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 96 号: 6 ページ: 6-9
  • DOI: 10.1103/physrevd.96.064025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long Gamma-Ray Burst Rate in the Binary Merger Progenitor Model (2017)
  • 著者名/発表者名: Kinugawa Tomoya、Asano Katsuaki
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 849 号: 2 ページ: L29-L29
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa95bb
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation pathway of Population III coalescing binary black holes through stable mass transfer (2017)
  • 著者名/発表者名: K.Inayoshi, R.Hirai, T.Kinugawa and K.Hotokezaka
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The possible existence of Pop III NS-BH binary and its detectability (2017)
  • 著者名/発表者名: T.Kinugawa, T.Nakamura and H.Nakano
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2017.2 号: 2
  • DOI: 10.1093/ptep/ptx003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] P re-DECIGO can get the smoking gun to decide the astrophysical or cosmological origin of GW150914-like binary black holes (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Takashi; Ando, Masaki; Kinugawa, Tomoya; et al.
  • 雑誌名: PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 巻: 9 号: 9 ページ: 930-930
  • DOI: 10.1093/ptep/ptw127
  • NAID: 120005973373
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 初代星起源ロングガンマ線バースト発生率 (2018)
  • 著者名/発表者名: 衣川智弥、浅野勝晃
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 初代星連星の重力波観測可能性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 衣川智弥
  • 学会等名: 初代星・初代銀河研究会2017
  • 招待講演
• [学会発表] 連星合体モデルに基づいたGRB発生率 (2017)
  • 著者名/発表者名: 衣川智弥、浅野勝晃
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 連星合体モデルでのロングガンマ線バースト発生率 (2017)
  • 著者名/発表者名: 衣川智弥
  • 学会等名: Gravitational wave physics and astronomy: Genesis Group-A Boot camp
• [学会発表] 初代星起源コンパクト連星からの重力波とその特徴 (2017)
  • 著者名/発表者名: 衣川智弥
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] Binary black hole remnants of first stars for the gravitational wave source (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Kinugawa
  • 学会等名: Collaborative Conference on Gravitational Wave
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Compact binary remnants of First stars for the gravitational wave source (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Kinugawa
  • 学会等名: Nuclear Physics, Compact Stars, and Compact Star Mergers 2016
  • 発表場所: Yukawa Institute for Theoretical physics
  • 年月日: 2016-10-17
  • 国際学会