| 研究課題/領域番号 |
04234104
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中村 卓史 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80155837)
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| 研究分担者 |
山田 良透 京都大学, 理学部, 助手 (20230493)
大原 謙一 高エネルギー物理学研究所, 助手 (00183765)
佐々木 節 京都大学, 理学部, 助教授 (70162386)
観山 正見 国立天文台, 教授 (00166191)
佐藤 勝彦 東京大学, 理学部, 教授 (00111914)
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| キーワード | 一般相対論 / 重力波 / 数値シュミレーション |
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| 研究概要 |
本重点領域で実験グループが対象にしている10Hzから50KHzの重力波源として重要なものに、1)連星中性子星の合体に伴って放出される重力波と2)超新星爆発と中性子星の形成に伴う重力波の2つがある。本計画研究での、本年度の成果は以下の通りである。
1)流体はニュートニアンで扱い、重力波による輻射の反作用の効果も入れた3次元数値シュミレーション((140)^3の格子数)を、より現実的な場合に行った。即ち粘性がそんなに強くない中性子星の場合、連星が重力波を放出して軌道半径が減少していく際に循還が保存されるため、ケプラーの回転角速度と同じ角速度で反対方向に自転しなくてはならない事が示されるが、この場合の合体過程を調べた。自転がない場合と較べると、合体後も延々と重力波が放出されるので、波形は合体のダイナミックスを強く反映することがわかった。又、合体前の衝突速度も入れた数値シュミレーションも実行した。完全に一般相対論を取り入れた数値コードの建設に関しては、conformal time slicingという新した時間の設定の仕方を考察して、(40)^3の格子数でのテスト計算を開始した.
2)超新星爆発については、高速自転する星で重力崩壊型超新星が起こった場合を調べた。不確定性の高い状態方程式や、取り扱い困難なニュートリノ輸送をすべて角運動量分布とともにパラメトリリックな形でとりこみ、11例の軸対称モデル計算を行った。その結果、自転は超新星爆発には、むしろマイナスであることがわかった、この高速回転する原始中性子星の分裂合体に関しては、SPH法で調べた結果、1)初期の内部エネルギーと重力のエネルギーの比が小さい場合は分裂する.2)この過程の場合、大きな重力波の放出が得られ、全積分された重力波のエネルギー量は、静止エネルギーの約1%にものぼることが判明した.
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