中性子星・ブラックホール連星の合体に対する数値的研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540263
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 柴田 大 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80252576)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 宇宙物理(理論)

研究概要

完全に一般相対論的なシミュレーションを系統的に実行して、ブラックホールと中性子星からなる連星の合体前の状態、中性子星が合体前に潮汐破壊される条件、合体過程、合体後誕生する天体の特徴、放射される重力波の波形、合体後に誕生するブラックホール周りの降着園パンの性質などを明らかにした。特に、合体後にブラックホールと降着円盤からなる系が誕生する条件を明らかにし、また中性子星が潮汐破壊される場合には、破壊時に放射される重力波の波形から中性子星の半径に対して制限を与えることが可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] High-velocity collision of two black holes (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata, H. Okawa, and T. Yamamoto
  • 雑誌名: Phys.Rev.D 78 ページ: 101501-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulating coalescing compact binaries by a new code(SACRA) (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, M. Shibata, and K. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys.Rev.D 78 ページ: 064054-1-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Merger of black hole and neutron star in general relativity : Tidal disruption, torus mass, andgravitational waves (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata and K. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys.Rev.D 77 ページ: 084015-1-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Merger of black hole-neutron star binaries in full general relativity (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata and K. Uryu
  • 雑誌名: Classical and Quantum gravity 24 ページ: 125-137
  • 査読あり
• [学会発表] 中性子星連星の合体と重力波 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木内健太、柴田大、谷口敬介
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20080920-23
• [学会発表] ブラックホール・中性子星連星の準平衡形状 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久徳浩太郎、柴田大、谷口敬介
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20080920-23
• [学会発表] Simulating coalescencing compact binaries in GR (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata
  • 学会等名: in Numerical modeling ofastrophysical sources ofgravitational radiation
  • 発表場所: Valencia, Spain
  • 年月日: 20080908-12
• [学会発表] ブラックホールと中性子星の連星の合体 (2007)
  • 著者名/発表者名: 柴田大、瓜生康史
  • 学会等名: 日本物理学会2007年秋季年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20070920-24
• [学会発表] Merger of black holeand neutron star (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata
  • 学会等名: in Astrophysics ofcompact objects
  • 発表場所: Huangshan, China
  • 年月日: 20070701-7