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2016 年度 実績報告書

3次元シミュレーションを用いた超新星からの重力波放出の予言

公募研究

研究領域重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開
研究課題/領域番号 15H00789
研究機関国立天文台

研究代表者

滝脇 知也  国立天文台, 理論研究部, 助教 (50507837)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード重力波 / 超新星 / ニュートリノ / 流体不安定性
研究実績の概要

超新星からの重力波は重い物質が速く非球対称的に動くことから生じる。超新星爆発時に生じる重力波について、以下のような研究を行った。論文ごとに紹介する。
Sotani and Takiwaki 2016: シミュレーションデータをバックグランドに線形摂動の理論を用いて、超新星重力波の周波数進化を見積もった。線形摂動理論を用いると、その重力波の物理的な起源が明確になる。原始中性子星でも孤立した中性子星で用いられるのと定性的に似た近似公式でその周波数が予想できることが分かった。
Kuroda et al 2016: 定在降着衝撃波不安定性が起きた場合の重力波波形を一般相対論的シミュレーションで予想した。状態方程式が柔らかい場合、これまでの計算では見られなかった低周波数(100-200Hz)の強い重力波が生じることが分かった。
Nakamura et al. 2016: 超新星からの重力波、ニュートリノ、光の信号の同時観測で何がわかるのかについて、一つのモデルを用いてコンシステントに見積もった。
Takiwaki et al. 2016:高速自転している星が超新星爆発を起こした場合、中心で非軸対称不安定が生じて、これまでとは違ったニュートリノ加熱の爆発機構になることが分かった。この爆発からは特徴的なニュートリノ、重力波が生じるがそのシグナルについては改めて論文にする予定である。このシグナルから原始中性子星の自転の周期が求まる。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A New Gravitational-wave Signature from Standing Accretion Shock Instability in Supernovae2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Takami; Kotake, Kei; Takiwaki, Tomoya
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 829 ページ: L14, 6 pp

    • DOI

      10.3847/2041-8205/829/1/L14

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multimessenger signals of long-term core-collapse supernova simulations: synergetic observation strategies2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Ko; Horiuchi, Shunsaku; Tanaka, Masaomi; Hayama, Kazuhiro; Takiwaki, Tomoya; Kotake, Kei
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 461 ページ: p.3296-3313

    • DOI

      10.1093/mnras/stw1453

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional simulations of rapidly rotating core-collapse supernovae: finding a neutrino-powered explosion aided by non-axisymmetric flows2016

    • 著者名/発表者名
      Takiwaki, Tomoya; Kotake, Kei; Suwa, Yudai
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 461 ページ: p.L112-L116

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slw105

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gravitational wave asteroseismology with protoneutron stars2016

    • 著者名/発表者名
      Sotani, Hajime; Takiwaki, Tomoya
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 ページ: id.044043

    • DOI

      10.3847/2041-8205/829/1/L14

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超新星爆発から来る重力波信号,富山2016

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      第12回最新の天文学の普及をめざすワークショップ
    • 発表場所
      富山県富山市富山大学
    • 年月日
      2016-10-02 – 2016-10-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Gravitational Signals from Core-collapase Supernovae: Cutting-edge samples2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      The 4th DTA Symposium on "Compact stars and gravitational wave astronomy
    • 発表場所
      National Astronomical Observatory of Japan、Mitaka, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-13
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 滝脇知也助教が2016年度日本天文学会研究奨励賞を受賞

    • URL

      http://th.nao.ac.jp/news/takiwaki_201703.html

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公開日: 2018-01-16  

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