• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2010 年度 実績報告書

ブラックホールと中性子星との合体に対する一般相対論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 09J00234
研究機関京都大学

研究代表者

久徳 浩太郎  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

キーワード一般相対論 / 重力波 / ブラックホール / 中性子星 / 数値相対論 / 宇宙物理
研究概要

ブラックホール・中性子星連星は重力波を放射しながら合体すると考えられており、そのときの重力波は地上の重力波観測器が最初にとらえるであろう重力波の1つとして注目を集めている。合体直前の波形は中性子星の性質を反映し、特に潮汐破壊が起こるときは急激な波形変化が起こるにとが知られている。重力波観測による高密度物質状態方程式の決定のため、その重力波形がどのように状態方程式の情報を反映するかを理論的に予測することが必要とされている。今年度はブラックホールのスピンがあるときに中性子星の潮汐破壊がどのように影響を受け、また重力波形を変更するかを様々な状態方程式を用いた数値シミュレーションにより系統的に調べた。今年度に投稿・出版された我々の研究により、ブラックホールのスピンがない場合、ブラックホールが中性子星に比べて3倍以上重いと中性子星の潮汐破壊が起こりにくく重力波にも中性子星の影響がないことがわかっていた。その後の研究によりブラックホールが連星の角運動量と同じ向きに回転している場合はこの描像が大きく変わり、ブラックホールが5倍重い場合でも潮汐破壊は起こり重力波から状態方程式の情報を知ることができることが明らかになった。とりわけ、重力波が急激に減衰を始めるカットオフ振動数の情報を用いて中性子星のコンパクトネスを精度良く決めることが可能だと定量的に示した。またスピンを考慮すると合体の際に形成される降着円盤の質量なども潮汐破壊が起こりやすくなったためスピンがない場合より桁で大きくなり、ブラックホールが重い連星でもショートガンマ線バーストの母天体として有望であることが明らかになった。これらの結果はさらに系統的な結果に対し解析中であり、論文として投稿する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Gravitational waves from black hole-neutron star binaries : dependence on equations of state2010

    • 著者名/発表者名
      Koutarou Kyutoku, Masaru Shibata, Keisuke Taniguchi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 82 ページ: 044049(1-24)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraining nuclear-matter equations of state by gravitational waves from black hole-neutron star binaries2010

    • 著者名/発表者名
      Masaru Shibata, Koutarou Kyutoku
    • 雑誌名

      Progess of Theoretical Physics Supplement

      巻: 186 ページ: 17-25

    • 査読あり
  • [学会発表] ブラックホール・中性子星連星からの重力波とスピンによる影響2011

    • 著者名/発表者名
      久徳浩太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学、新潟市
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] ブラックホール・中性子星連星の合体と降着円盤形成2011

    • 著者名/発表者名
      久徳浩太郎
    • 学会等名
      コンパクト天体で探る極限物理
    • 発表場所
      京都大学、京都市
    • 年月日
      2011-02-11
  • [学会発表] ブラックホール・中性子星連星からの重力波と状態方程式の影響2010

    • 著者名/発表者名
      久徳浩太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      九州工業大学、北九州市
    • 年月日
      2010-09-11
  • [学会発表] Gravitational waves from black hole-neutron star binaries2010

    • 著者名/発表者名
      Koutarou Kyutoku
    • 学会等名
      2010 International School of Numerical Relativity and Gravitational Waves
    • 発表場所
      APCTP, Korea
    • 年月日
      2010-07-28

URL: 

公開日: 2012-07-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi