強磁場中性子星の多次元進化計算と観測比較による内部磁場の制限

• 研究領域: 実験と観測で解き明かす中性子星の核物質
• 研究課題/領域番号: 25105510
• 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: 千葉工業大学
• 研究代表者: 安武 伸俊 千葉工業大学, 情報科学部, 助教 (10532393)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 星形成 / 惑星形成 / 恒星 / 中性子星 / マグネター / 状態方程式 / X線 / 回転平衡形状 / 進化計算

研究実績の概要

本年度は前年度に申請者が提唱した「非球対称星の平衡形状を求める新しい手法」について精査した。この平衡解の研究についての歴史は長く、古くはヤコビ、デデキンド、ディレクレ、リーマン、チャンドラセカールといった名だたる研究者らが取り組んできた理論天文学や応用数学における大問題でもある。先行研究においても、厳密解として知られている平衡解もすでにいくつか存在する。ゆえに申請者らの手法によって求まった平衡解が、これらの厳密解と無矛盾かを調べる必要があり、今年度はこれを調べた。
今までで最も良く知られている平衡解は蜂須法によって求められた解であるが、この解と申請者らの解が完全に一致することを申請者は系統的に確かめた。
ただし、これらの解は圧力が密度の関数としてのみ既述されるような、現象論的な状態方程式を仮定したものであった。この手法を現実的な状態方程式にまで拡張した手法としては、瓜生=江里口法とエスピノザララらによる手法の２つだけが存在している。この２つの手法では放射による効果も考慮しており、我々の手法と現状では比べられない。そこで放射過程を取り除いた藤澤法を共同研究者が開発し、この手法による解と申請者の解を比較した。結果として、完全に解は一致し申請者らの手法が完全に正しいことが立証された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] A novel formulation by Lagrangian variational principle for rotational equilibria: towards multidimensional stellar evolutions (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasutake, Nobutoshi; Fujisawa, Kotaro; Yamada, Shoichi
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 446 号: 1 ページ: 56-56
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slu166
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hyperon mixing and universal many-body repulsion in neutron stars (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y.; Furumoto, T.; Yasutake, N.; Rijken, Th. A.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 90 号: 4
  • DOI: 10.1103/physrevc.90.045805
• [雑誌論文] Asymmetric neutrino production in strongly magnetized proto-neutron stars (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, Tomoyuki; Cheoun, Myung-Ki; Hidaka, Jun; Kajino, Toshitaka; Kuroda, Takami; Mathews, Grant J.; Ryu, Chung-Yeol; Takiwaki, Tomoya; Yasutake, Nobutoshi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 90 号: 6 ページ: 067302-067302
  • DOI: 10.1103/physrevd.90.067302
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Finite size effects in hadron-quark phase transition and heavy hybrid stars (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Yasutake, R. Lastowiecki, S. Benic, D. Blaschke, T. Maruyama, T. Tatsumi
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 89 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevc.89.065803
  • 査読あり
• [雑誌論文] An investigation into surface temperature distributions of high-magnetic-field pulsars (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Yasutake, K. Kotake, M. Kutsuna and T. Shigeyama
  • 雑誌名: Publications of The Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 2 ページ: 50-71
  • DOI: 10.1093/pasj/psu009
  • NAID: 40020091189
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid spin deceleration of magnetized protoneutron stars via asymmetric neutrino emission (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, Tomoyuki; Hidaka, Jun; Kajino, Toshitaka; Yasutake, Nobutoshi; Kuroda, Takami; Takiwaki, Tomoya; Cheoun, Myung-Ki; Ryu, Chung-Yeol; Mathews, Grant J.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 89 号: 3 ページ: 035801-035801
  • DOI: 10.1103/physrevc.89.035801
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multi-pomeron repulsion and the Neutron-star mass (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, T. Furumoto, N. Yasutake, Th. A. Rijken
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 88 号: 2 ページ: 2801-2801
  • DOI: 10.1103/physrevc.88.022801
  • 査読あり
• [学会発表] 非球対称星の進化計算を目指した 平衡形状の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安武伸俊, 藤澤幸太郎, 山田章一
  • 学会等名: 新学術領域研究会「中性子星核物質」
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-03-12 – 2015-03-14
• [学会発表] 進化計算への適用を目指した、 星の回転平衡形状を求める手法の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安武伸俊, 藤澤幸太郎, 山田章一
  • 学会等名: 「大質量星の進化・活動現象と星の回転」研究会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-02-18 – 2015-02-20
• [学会発表] Thermal Evolution of Magnetized NSs and EoS (2014)
  • 著者名/発表者名: 安武伸俊
  • 学会等名: コンパクト天体の活動性と磁気的性質
  • 発表場所: 国立天文台（東京都三鷹市）
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-29
• [学会発表] Quark-Hadron Phase Transition with Finite-Size Effects in Neutron Stars (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Yasutake, D . Blaschke, S. Benic, T. Maruyama, T.Tatsumi
  • 学会等名: Quarks and Compact Stars 2014
  • 発表場所: 北京大学, 中国
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [学会発表] Evolution of Magnetized NSs (2D stars) (2014)
  • 著者名/発表者名: 安武伸俊
  • 学会等名: 実験と観測で解き明かす中性子星の核物質第3回研究会
  • 発表場所: 熱川ハイツ（静岡県賀茂郡）
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] 質量座標系による 回転平衡形状の導出、 および恒星進化への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安武伸俊, 藤澤幸太郎, 山田章一
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 山形大学（山形県山形市）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] Variational approach for rotating-stellar evolution in Lagrange scheme (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobutoshi Yasutake, Shoichi Yamada
  • 学会等名: New Windows on Massive Stars
  • 発表場所: ジュネーブ大学, ジュネーブ(スイス)
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-27
• [学会発表] Variational approach for rotating-stellar evolution in Lagrange scheme (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobutoshi Yasutake, Shoichi Yamada
  • 学会等名: Neutron Stars in Skytree 2014
  • 発表場所: 千葉工業大学東京スカイツリータウンキャンパス（東京都墨田区）
  • 年月日: 2014-06-07 – 2014-06-08
• [学会発表] “Thermal Evolution of NSs” How to know the inside? (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobutoshi Yasutake
  • 学会等名: ビッグバンセンター＆理研 高エネルギー天文学合同研究会
  • 発表場所: 埼玉県、理化学研究所
• [学会発表] EOS and thermal evolutions of magnetized neutron stars (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobutoshi Yasutake
  • 学会等名: Winter School of neutron stars
  • 発表場所: 埼玉県、理化学研究所
• [学会発表] Pasta structures in quark-hadron phase transition by non-local NJL model (2014)
  • 著者名/発表者名: NOBUTOSHI, Yasutake; LASTOWIECKI, Rafal ; BLASCHKE, David ; BENIC, Sanjin; MARUYAMA, Toshiki; TATSUMI, Toshitaka
  • 学会等名: The Structure and Signals of Neutron Stars, from Birth to Death
  • 発表場所: イタリア、Auditorium al Duomo
• [学会発表] Finite size effects in hadron-quark phase transition with Dyson-Schwinger method (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobutoshi Yasutake, Huan Chen, Toshiki Maruyama, Toshitaka Tatsumi
  • 学会等名: the Sixth International Conference on Nuclear Physics in Astrophysics (NPA-VI)
  • 発表場所: ポルトガル、 Malhoa hotel
• [学会発表] 星の回転平衡形状の変分原理的導出 (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobutoshi Yasutake, Shoichi Yamada
  • 学会等名: Kyoto meeting 2013 spring
  • 発表場所: 京都府、京都大学
• [学会発表] Non-uniform structures of quark-hadron phase transition with Dyson-Schwinger model (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobutoshi Yasutake, Huan Chen, Toshiki Maruyama, Toshitaka Tatsumi
  • 学会等名: 日本物理学会秋季年会
  • 発表場所: 高知県、高知大学
• [学会発表] “中性子星と高密度極限物質” いかにその内部情報を抜き出すか？ (2013)
  • 著者名/発表者名: 安武伸俊
  • 学会等名: 中性子星研究会
  • 発表場所: 千葉県、東京大学宇宙線研
• [備考] Nobutoshi Yasutake home page
  • URL: http://www.butsuri.it-chiba.ac.jp/~yasutake/
• [備考] Neutron Stars in Skytree
  • URL: http://www.butsuri.it-chiba.ac.jp/~yasutake/ns_skytree/