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連星中性子星合体からの非熱的放射

研究課題

研究課題/領域番号 20J12200
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関東京大学

研究代表者

LIN Haoxiang  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード連星中性子星合体 / 重力波 / 高速電波バースト / ガンマ線バースト
研究開始時の研究の概要

Non-thermal electromagnetic emission from collision of neutron stars has been observed subsequently after detection of gravitational waves. We will study the physical nature of non-thermal emission, and predict the detection prospect in the era of next generation facilities including CTA and SKA.

研究実績の概要

Binary neutron star (BNS) mergers were long predicted to be the most canonical multi-messenger events in the Universe, which was recently confirmed by the joint detection of gravitational waves GW170817 and a short gamma-ray burst (GRB). They are also potential progenitors of neutrinos, cosmic rays, as well as a new but mysterious transient --- fast radio burst (FRB). These discoveries open the era of multi-messenger astronomy, and hence a formal formulation to estimate the joint effects on detection rate, constraint and Malmquist bias from different messengers is high in demand for future observations.
This research modeled the radiative process of non-thermal messengers from BNS mergers and systematically developed a general framework to evaluate their joint detection rates, population distributions and Malmquist biases with gravitational waves based on a statistical formulation. Using the developed methods, the following topics were studied via statistical simulation: (1) detectability of radio afterglows from BNS mergers and implications for the origin of FRBs; (2) the use of Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) to detect radio afterglows from BNS mergers and short GRBs; (3) prospects of observing very-high-energy gamma-rays from BNS mergers by the Cherenkov Telescope Array (CTA).
These results represent some major prospects of multi-messenger detectability of BNS mergers and are expected to serve as reference for future observations.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] On the Use of CHIME to Detect Long-duration Radio Transients from Neutron Star Mergers2022

    • 著者名/発表者名
      Shikauchi Minori、Cannon Kipp、Lin Haoxiang、Totani Tomonori、Shaw J. Richard
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 928 号: 1 ページ: 72-72

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac540d

    • 関連する報告書
      2021 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] Detectability of radio afterglows from binary neutron star mergers and implications for fast radio bursts2020

    • 著者名/発表者名
      Lin Haoxiang、Totani Tomonori
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 498 号: 2 ページ: 2384-2390

    • DOI

      10.1093/mnras/staa2418

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Very-high-energy gamma-rays from binary neutron star merger2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Haoxiang
    • 学会等名
      日本天文学会 2022年 春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Multi-messenger detectability of neutron star mergers and gamma-ray bursts2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Haoxiang
    • 学会等名
      Synergies at New Frontiers at Gamma-rays, Neutrinos and Gravitational Waves, Institute for Cosmic Ray Research
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prospects of observing binary neutron star mergers by the Cherenkov Telescope Array2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Haoxiang
    • 学会等名
      Gravitational wave physics and astronomy: Genesis(重力波物理学・天文学:創世記)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detectability of radio afterglows from FRBs produced by neutron star mergers2020

    • 著者名/発表者名
      Lin Haoxiang
    • 学会等名
      FRB 2020 Thailand conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Afterglows from neutron stars and fast radio bursts2020

    • 著者名/発表者名
      Lin Haoxiang
    • 学会等名
      Connecting high-energy astroparticle physics for origins of cosmic rays and future perspectives (CRPHYS2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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