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大質量星連星における動的潮汐相互作用

公募研究

研究領域重力波物理学・天文学:創世記
研究課題/領域番号 18H04573
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

樫山 和己  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10785744)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードブラックホール / 超新星爆発 / 重力波天文学 / 大質量星 / 大質量星の進化 / 大質量連星 / 潮汐相互作用 / 重力波
研究実績の概要

2019年度は主に、1. 大質量星が重力崩壊を起こす直前の質量放出と重力崩壊時の爆発エジェクタの相互作用の理論計算を行い、特に重力崩壊に伴ってブラックホールが形成される場合に付随する突発天体現象とその検出可能性を議論した。また、2. 連星白色矮星合体の結果形成される強磁場高速回転合体残骸からの磁気遠心力駆動風の理論モデルを確立した。

1.に関してはTsuna et al. 2019において重力崩壊直前の質量放出と重力崩壊じの爆発エジェクタが衝突した結果形成される衝撃波のダイナミクスを自己相似解を用いて記述、衝撃波圧縮を受けたガスからの輻射輸送を解いて、発生するUV/可視光/近赤外のライトカーブを計算する方法を確立した。特に、所謂forward shockとreverse shock両方の寄与を無矛盾に取り入れることに世界で初めて成功した。

2.に関してはKashiyama et al. 2019において、2019年4月に発見が報告された白色矮星J005311 WDが放出する光速の10%もの速度をもつ星風に注目、強磁場高速回転白色矮星からの磁気遠心力駆動風の理論計算を行った。その結果、J005311は質量がおよそ1.2太陽質量、磁場強度がおよそ10^9 G、回転速度がおよそ10秒であることを明らかにした。このようなパラメータは連星白色矮星合体の結果形成される強磁場高速回転白色矮星の合体後数1000年の性質に符合し、J005311がこのような天体の第一例目であることを強く示唆している。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア工科大学/ペンシルバニア州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Berkeley/Pennsylvania State University/Princeton University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Dust formation in embryonic pulsar-aided supernova remnants2019

    • 著者名/発表者名
      Omand Conor M B、Kashiyama Kazumi、Murase Kohta
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 484 号: 4 ページ: 5468-5483

    • DOI

      10.1093/mnras/stz371

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Type IIn Supernova Light Curves Powered by Forward and Reverse Shocks2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuna Daichi、Kashiyama Kazumi、Shigeyama Toshikazu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 884 号: 1 ページ: 87-87

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab40ba

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Search for Late-time Radio Emission and Fast Radio Bursts from Superluminous Supernovae2019

    • 著者名/発表者名
      Law C. J.、Omand C. M. B.、Kashiyama K.、Murase K.、Bower G. C.、Aggarwal K.、Burke-Spolaor S.、Butler B. J.、Demorest P.、Lazio T. J. W.、Linford J.、Tendulkar S. P.、Rupen M. P.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 886 号: 1 ページ: 24-24

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab4adb

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Optically Thick Rotating Magnetic Wind from a Massive White Dwarf Merger Product2019

    • 著者名/発表者名
      Kashiyama Kazumi、Fujisawa Kotaro、Shigeyama Toshikazu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 887 号: 1 ページ: 39-39

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab4e97

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scattered Short Gamma-Ray Bursts as Electromagnetic Counterparts to Gravitational Waves and Implications of GW170817 and GRB 170817A2018

    • 著者名/発表者名
      Kisaka Shota、Ioka Kunihito、Kashiyama Kazumi、Nakamura Takashi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 867 号: 1 ページ: 39-39

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aae30a

    • 関連する報告書
      2018 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] Mass Ejection in Failed Supernovae: Variation with Stellar Progenitor2018

    • 著者名/発表者名
      Fernandez Rodrigo、Quataert Eliot、Kashiyama Kazumi、Coughlin Eric R
    • 雑誌名

      Monthly Notice Royal Astronomy Society

      巻: 476 号: 2 ページ: 2366-2383

    • DOI

      10.1093/mnras/sty306

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Repulsion of fallback matter due to central energy source in supernova2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeyama Toshikazu、Kashiyama Kazumi
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1093/pasj/psy108

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Constraining very-high-energy and optical emission from FRB 121102 with the MAGIC telescopes2018

    • 著者名/発表者名
      MAGIC Collaboration、Acciari V A、Hassan T、Hoang J、Inoue S、Marcote B et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 481 号: 2 ページ: 2479-2486

    • DOI

      10.1093/mnras/sty2422

    • 関連する報告書
      2018 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] Radio transients from newborn black holes2018

    • 著者名/発表者名
      Kashiyama Kazumi、Hotokezaka Kenta、Murase Kohta
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 478 号: 2 ページ: 2281-2290

    • DOI

      10.1093/mnras/sty1145

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detectability of thermal neutrinos from binary neutron-star mergers and implications for neutrino physics2018

    • 著者名/発表者名
      Kyutoku Koutarou、Kashiyama Kazumi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 10 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.103001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Optically thick rotating magnetic wind from a massive white-dwarf merger product2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Kashiyama
    • 学会等名
      High Energy Astrophysics Japan Israel Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] White dwarf merger remnants and fast radio bursts2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Kashiyama
    • 学会等名
      YITP long-term workshop: Multi-Messenger Astrophysics in the Gravitational Wave Era
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Searching for the origin of fast radio bursts2019

    • 著者名/発表者名
      樫山和己
    • 学会等名
      高エネルギー突発現象の多波長・多粒子観測と理論
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The birth and growth of supermassive black holes in the early universe2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Kashiyama
    • 学会等名
      Space Gravitational Wave Detection
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Detectability of Small-Scale Dark Matter Clumps with Pulsar Timing Arrays2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Kashiyama
    • 学会等名
      JSPS-FAPESP workshop on Dark Energy, Dark Matter, and Galaxies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultra-Long Gamma-Ray Bursts and Tidal Disruption Events from Intermediate-Mass Black Holes in Collapsing Star Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Kashiyama
    • 学会等名
      Taiwanese Theoretical Astrophysics Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultra-long GRBs and TDEs from Newborn IMBHs in Collapsing Star Cluster2018

    • 著者名/発表者名
      樫山和己
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Electromagnetic counterparts of massive black hole formation2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Kashiyama
    • 学会等名
      新学術領域(重力波物理学・天文学:創世記)シンホジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Multi-messenger astronomy with DECIGO?2018

    • 著者名/発表者名
      樫山和己
    • 学会等名
      第17回DECIGOワークショッフ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Missing links of high energy astrophysics2018

    • 著者名/発表者名
      樫山和己
    • 学会等名
      理論懇シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 謎の天体Fast Radio Burstは若い中性子星が起源か?2019

    • 著者名/発表者名
      樫山和己
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日本物理学会誌
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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