| 研究領域 | 重力波物理学・天文学：創世記 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
20H04753
|
|---|
| 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 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
|---|
研究代表者 |
祖谷 元 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (70386720)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020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 | 宇宙物理 / 重力波 / 状態方程式 / 中性子星 / 超新星爆発 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、中性子星や超新星爆発直後の原始中性子星からの重力波に着目する。中性子星や超新星爆発で放出される重力波の観測を通して、星震学的立場から（原始）中性子星内部状態に制限を与えることを目指す。特に、音波振動モードに着目し、ハイペロン出現密度やクォーク相転移密度を重力波観測から決定する。さらに、放出される重力波のエネルギーを見積もり、その観測可能性を探るとともに、重力波観測を用いた高密度領域の状態方程式への制限の可能性に迫る。
|
| 研究実績の概要 |
重たい星の最期である超新星爆発後には、親星の質量によってはコンパクト天体である中性子星が残される。この中性子星内部の密度は優に原子核飽和密度を超えるため、地上における原子核実験から得られる情報だけでは、中性子星の状態方程式を制限することができない。しかし、中性子星の構造は状態方程式に強く依存するため、多くの場合、中性子星に関する物理量を観測しても状態方程式の不確定性を排除して議論することは難しい。そこで、重要になってくるのが、所謂「普遍的な関係」である。これは、中性子星の物理量やその組み合わせ同士の関係において、状態方程式依存性がほぼないような関係のことを言う。もしこのような関係が見つかれば、普遍的な関係から中性子星の観測を通して、状態方程式に関する不定性を排除した議論が可能となる。これまでもいくつかの普遍的な関係が発見されてきているが、今回我々も新たな普遍的な関係を見つけることに成功した。
中性子星からの重力波のうち、流体の基本振動に起因した基本モードの振動数と中性子星の潮汐変形率が状態方程式によらない形で表せることに成功した。これまで、この振動数は音波モードの基本振動数であると考えられることから中性子星の平均密度（質量を半径の３乗で割った量）でうまく表せることが知られていたが、今回発見した普遍的関係はこれまで以上に状態方程式依存性が小さい（1％以下の不定性）と言うことは重要である。
|
| 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。
|
