コンパクト連星の相対論的準平衡解に関する数値的研究

• 研究課題/領域番号: 26400267
• 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: 琉球大学 (2015-2016); 東京大学 (2014)
• 研究代表者: 谷口 敬介 琉球大学, 理学部, 准教授 (70586528)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 宇宙物理 / 一般相対論 / ブラックホール / 中性子星 / 連星系 / 準平衡解 / スペクトル法 / 数値計算

研究成果の概要

コンパクト連星は軌道運動を行うことで重力波を放出し、徐々に連星間距離を縮め、最終的には合体する。その連星進化の過程には、重力波放出による軌道収縮時間が軌道周期よりも十分長く、準平衡とみなせる段階が存在する。本研究では、その様な段階で今までよりも精度の良い結果を得ることができる数値計算コードの開発をスペクトル法を使って行った。まず、スペクトル展開を行うコードを開発し、その精度を確認した後、コンパクト連星の準平衡解を求めるのに必要不可欠な部分であるポアソン型の方程式を解くコードの実装を、双球座標を用いて行った。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamical mass ejection from the merger of asymmetric binary neutron stars: Radiation-hydrodynamics study in general relativity (2016)
  • 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
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Do triaxial supramassive compact stars exist? (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Uryu, A. Tsokaros, L. Baiotti, F. Galeazzi, N. Sugiyama, K. Taniguchi, and S.i. Yoshida
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 94 号: 10 ページ: 101302-101302
  • DOI: 10.1103/physrevd.94.101302
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. III. Axisymmetric and triaxial rotating stars (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Uryu, A. Tsokaros, G. Galeazzi, H. Hotta, M. Sugiyama, K. Taniguchi, and S. Yoshida
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 93
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Black hole-neutron star binary merger: Dependence on black hole spin orientation and equation of state (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kawaguchi, K. Kyutoku, H. Nakano, H. Okawa, M. Shibata, and K. Taniguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 92 号: 2 ページ: 024014-024014
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.024014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamical mass ejection from black hole-neutron star binaries (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kyutoku, K. Ioka, H. Okawa, M. Shibata, and K. Taniguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 92 号: 4 ページ: 044028-044028
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.044028
  • 査読あり / オープンアクセス / 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 burst (2015)
  • 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
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quasi-equilibrium sequences of binary neutron stars undergoing dynamical scalarization (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Taniguchi, M. Shibata, and A. Buonanno
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 91 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevd.91.024033
  • 査読あり / 謝辞記載あり