| 研究領域 | 素核宇宙融合による計算科学に基づいた重層的物質構造の解明 |
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| 研究課題/領域番号 |
23105711
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
祖谷 元 国立天文台, 理論研究部, 研究員 (70386720)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 宇宙物理 / 中性子星 / 重力波 / 状態方程式 |
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| 研究実績の概要 |
星の最期に起こる超新星爆発の後に残される中性子星は、その内部が非常に高密度となり地上実験からそのような物性を決めるのは非常に困難である。そのため、中性子星は超高密度領域における物理を調べる最適な実験室と言える。実際、星の振動から星内部の情報を得ると言う星震学がある。そこで本研究では、中性子星の振動を解析し、得られた星の振動数が、どのように超高密度な星内部状態の影響を受けるかを調べた。特に、中性子星の中心付近では、通常のハドロン物質からクォーク物質に相転移を起こすことが示唆されているが、そのような相転移の存在が観測的にどのような変化を及ぼすかに着目する。
まずは、ハドロン・クォーク相転移を含むような現実的な状態方程式に対する、ズレ弾性率を導出した。その結果、中性子星表面付近のクラスト層における弾性率に比べ、1000倍も大きくなる事が分かった。そこで、実際にズレ振動の振動数を求める為の数値コードを作成した。そして、ハドロン・クォーク物質から成る混合相の厚みをコントロールするパラメータであるクォーク物質の表面張力の値を幾つか用いて数値計算を行った。その結果、ハドロン・クォーク物質混合相におけるズレ振動数はその表面張力に強く依存すること、中性子星表面付近のクラスト層での振動数より10倍程度大きくなることが分かった。特に、ハドロン・クォーク相転移でのズレ振動に於ける基本振動数は、クォーク物質の表面張力に比例する事がわかった。つまり、観測が進み中性子星からの振動が上手く同定できるようになれば、地上実験では決める事の困難なクォーク物質の表面張力の値に、制限が付けられると期待される。実際、このような制限は、地上での実験とは全く異なる種類の観測的な制限であり、クォーク物質に対する相補的な制限が可能であると期待される。
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| 現在までの達成度 (段落) |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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