連星中性子星合体とショートガンマ線バースト

• 研究課題/領域番号: 22740178
• 研究種目: 若手研究(B)
• 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: 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, 特定研究員 (40514196)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 宇宙物理 / 重力波 / 一般相対性理論

研究概要

連星中性子星の合体過程を理論的に調べた。具体的には、核密度状態方程式、ニュートリノ冷却、磁場を実装した数値的相対論シミュレーションを実行した。1500万光年以内で合体イベントが発生した場合、次世代重力波干渉計KAGRA、Advanced LIGOで観測可能である事を定量的に示した。また、Hyper-Kamiokandeを用いたニュートリノの同時観測も可能である。また重力波によるガンマ線バースト駆動源の検証が可能である事を示した。合体後の中性子星内で増幅された磁場によって駆動されるアウトフローがガンマ線バーストを起こし得る可能性を示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of hyperons in binary neutron star mergers (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Sekiguchi, Kenta Kiuchi, Koutarou Kyutoku, Masaru Shibata
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107 号: 21 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.211101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravitational waves and neutrino emission from the merger of binary neutron stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Sekiguchi, Kenta Kiuchi, Koutarou Kyutoku, Masaru Shibata
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107 号: 5 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.051102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravitational waves from the Papaloizou-Pringle instability in black hole-torus systems (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kiuchi, M.Shibata, et al
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 106 号: 25 ページ: 251102-251102
  • DOI: 10.1103/physrevlett.106.251102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binary neutron star mergers : dependence on the nuclear equation of state (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Hotokezaka, Koutarou Kyutoku, Hirotada Okawa, Masaru Shibata, Kenta Kiuchi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 83 号: 12 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1103/physrevd.83.124008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Afterglow of binary neutron star merger (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Shibata, et al
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 734 号: 2 ページ: L36-L36
  • DOI: 10.1088/2041-8205/734/2/l36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-axisymmetric instabilities of neutron star with toroidal magnetic fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi, Shijun Yoshida and Masaru Shibata
  • 雑誌名: Astron. Astrophys 巻: 532
• [雑誌論文] Truncated Moment Formalism for Radiation Hydrodynamics in Numerical Relativity (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaru Shibata, Kenta Kiuchi
  • 雑誌名: Prog. Theo. Phys 巻: 125 号: 6 ページ: 1255-1255
  • DOI: 10.1143/ptp.125.1255
  • NAID: 110008685834
  • 査読あり
• [雑誌論文] Jet propagations, breakouts and photospheric emissions in collapsing massive progenitors of long duration gamma ray bursts (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagakura, Hirotaka Ito, Kenta Kiuchi and Shoichi Yamada
  • 雑誌名: Astrophys. J 巻: 731 ページ: 80-80
• [雑誌論文] ncated Moment Formalism for Radiation Hydrodynamics in Numerical Relativ (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaru Shibata
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 125 ページ: 1255-1287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Jet propagations, breakouts and photospheric emissions in collapsing massive progenitors of long duration gamma ray burst (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagakura
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 731
  • 査読あり
• [雑誌論文] Jet propagations, breakouts and photospheric emissions in collapsing massive progenitors of long duration gamma ray bursts (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Nagakura, H.Ito, K.Kiuchi, S.Yamada
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 730
  • 査読あり
• [学会発表] Recent research progress of Numerical Relativity group in Kyoto University (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: Quark to Supernova
  • 発表場所: 熱川(静岡)
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] Gravitational waves and neutrino emission from the merger of binary neutron stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: JGRG21
  • 発表場所: Tohoku University(Sendai)
  • 年月日: 2011-09-25
• [学会発表] Gravitational waves and neutrino emission from the merger of binary neutron stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: JGRG21
  • 発表場所: Tohoku University (Sendai)
  • 年月日: 2011-09-25
• [学会発表] 重力波で探るガンマ線バーストの中心動力源 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木内建太
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島)
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] ブラックホール円盤系におけるPapaloizou-Pringle不安定性と重力波 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木内建太
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学(青森)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Gravitational waves and neutrino emission from the merger of binary neutron stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: NRDA(招待講演)
  • 発表場所: Cardiff University(Wales)
  • 年月日: 2011-07-10
• [学会発表] Gravitational waves and neutrino emission from the merger of binary neutron stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: NRDA
  • 発表場所: Cardiff University (UK)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-10
• [学会発表] Gravitational waves and neutrino emission from the merger of binary neutron stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: ASTRONUM2011
  • 発表場所: Valencia(Spain)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] Gravitational waves and neutrino emission from the merger of binary neutron stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: ASTRONUM2011
  • 発表場所: Valencia (Spain)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] 重力波によるガンマ線バースト中心エンジンの検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木内建太
  • 学会等名: 超新星研究会2011
  • 発表場所: 国立天文台(東京)
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] 数値相対論で解き明かす一般相対論的天体現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木内建太
  • 学会等名: HPCS2011
  • 発表場所: 産業技術総合研究所、つくば市
  • 年月日: 2011-01-19
• [学会発表] 数値的相対論で解き明かす一般相対論的天体現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木内建太
  • 学会等名: HPCS2011
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(茨城)
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] Non-axisymmetric instability of toroidal magnetic fields in neutron stars (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: EANAM2010
  • 発表場所: Taipei(Taiwan)
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Non-axisymmetric instability of toroidal magnetic fields in neutron stars (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kiuchi
  • 学会等名: Spanish Relativity Meeting
  • 発表場所: Granada(Spain)
  • 年月日: 2010-09-06