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新しい重力波の時間周波数解析法で探る超新星爆発メカニズム

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 18H04577
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

河原 創  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90649758)

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)
キーワード時間周波数解析 / 重力波 / 超新星爆発 / 自己重力レンズ / 重力波解析
研究実績の概要

本研究では、超新星爆発の際に発生する重力波の時間周波数解析法を構築した。特にシミュレーションから得られる重力波波形に対し、Quadratic Time-Frequency Analysis (QTFA)、特にS-methodを適用した。QTFAはスペクトログラムよりも分解能が高いのが特徴である。その結果、従来見逃されていたモードと、従来は一つの準定常モードだと思われていたものが基音と倍音で構成されていることが分かった。さらにS-methodの偏光バージョンに拡張したものを提案し、適用することで、これらのモードの偏光状態も知ることができた。その結果、このような重力波を生成するメカニズムは従来、言われていたPMSの変形ではなく、コア振動であることが原因であることが分かった。このように超新星爆発の場合、たとえシミュレーションであっても、その重力波発生メカニズムを調べることは容易ではなく、今回、開発した手法が有効であることを示すことができた。また、重力波発生源としていまやメジャーとなったブラックホールバイナリのような系がどのような進化で形成されるのかはよくわかっていない。そこでケプラー衛星のデータ中からコンパクト星が引き起こす重力レンズ増光を検出する手法を開発し、実際に白色矮星による増光現象を詳しく解明した。これは今後、TESSデータ内にブラックホールのレンズ増光を発見するための前段階として有用である。これらの結果も、Masuda, Kawahara+2019としてAJとして出版された。

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

    (8件)

すべて 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Transiting Planets Near the Snow Line from Kepler. I. Catalog2019

    • 著者名/発表者名
      Kawahara Hajime、Masuda Kento
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 157 号: 6 ページ: 218-218

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab18ab

    • 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] Self-lensing Discovery of a 0.2 M White Dwarf in an Unusually Wide Orbit around a Sun-like Star2019

    • 著者名/発表者名
      Masuda Kento、Kawahara Hajime、Latham David W.、Bieryla Allyson、Kunitomo Masanobu、MacLeod Morgan、Aoki Wako
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 881 号: 1 ページ: L3-L3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab321b

    • 関連する報告書
      2019 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] Transiting Planets near the Snow Line from Kepler. I. Catalog2019

    • 著者名/発表者名
      Kawahara and Masuda
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Linear and Quadratic Time-Frequency Analysis of Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kawahara, Takami Kuroda, Tomoya Takiwaki, Kazuhiro Hayama, Kei Kotake
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 867 号: 2 ページ: 126-126

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aae57b

    • 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] X-ray study of the double radio relic Abell 3376 with Suzaku2018

    • 著者名/発表者名
      I. Urdampilleta, H. Akamatsu, F. Mernier, J. S. Kaastra, J. de Plaa, T. Ohashi, Y. Ishisaki, H. Kawahara
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 618 ページ: A74-A74

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201732496

    • 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] Back to “Normal” for the Disintegrating Planet Candidate KIC 12557548 b2018

    • 著者名/発表者名
      Schlawin Everett、Hirano Teruyuki、Kawahara Hajima、Teske Johanna、Green Elizabeth M.、Rackham Benjamin V.、Fraine Jonathan、Bushra Rafia
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 156 号: 6 ページ: 281-281

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aaeb32

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Searching for Self-Gravitational Lensing by A Black Hole in TESS Full-Frame Images2019

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kawahara
    • 学会等名
      Joint symposium of MEXT innovative area x KONAN GAKUEN 100th Anniversary International Scientific Symposium Series Sponsored by The Hirao Taro Foundation of KONAN GAKUEN for Academic Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Linear and Quadratic Time-Frequency Analysis of Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kawahara
    • 学会等名
      Gravitational Wave Physics and Astronomy: Genesis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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