内部状態を考慮に入れた中性子星を含むコンパクト連星の研究

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05447
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 谷口 敬介 琉球大学, 理学部, 准教授 (70586528)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 宇宙物理 / 一般相対論 / 中性子星 / ブラックホール / 連星系 / 準平衡解 / 数値計算 / 弾性体

研究成果の概要

コンパクト連星は軌道運動を行うことで重力波を放出し、徐々に連星間距離を縮め、最終的には合体する。本研究では、合体前の準平衡段階での、内部状態を考慮に入れた中性子星を含むコンパクト連星の数値的研究に取り組んだ。まず、中性子星内部を中心部分のコアと外殻であるクラストという構造の違いによって二つの領域に分割し、コアは一つの完全流体として扱い、クラストは弾性体として扱う定式化を行った。その定式化に基づき、中性子星を構成する数値計算コード開発に取り組んだ。

自由記述の分野

数物系科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、日本・アメリカ・ヨーロッパでレーザー干渉計を使った重力波観測が行われている。中性子星を含むコンパクト連星が合体直前に放出する重力波を観測した場合、その波形を用いて潮汐作用による中性子星の変形度を推定し、それを元に中性子星核物質の状態方程式の情報を得ることが可能である。本研究では、中性子星の変形度に影響を与える中性子星の内部構造・状態を考慮に入れることで、中性子星核物質の状態方程式を解明するための基礎研究に寄与した。