2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13740143
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Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柴田 大 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (80252576)
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| Keywords | 一般相対論 / 天体物理 / 数値計算 / 重力波 / 超重量星 |
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| Research Abstract |
本科学研究費補助金は、太陽質量の10^6倍程度の質量を持ついわゆる超巨大星が重力崩壊し、超巨大ブラックホールを形成する過程を調べるために交付された。今年度は特に、回転する超巨大星が、軸対称重力崩壊する場合にブラックホールが形成するのかどうかについて、完全に一般相対論的な数値計算を用いて調べた。具体的には、現実的な初期条件として、ケプラー速度で剛体回転する不安定な超巨大星を与え、シミュレーションを実行した。その結果、
(1)ブラックホールは形成する、
(2)初期の超巨大星の質量の約90パーセントがブラックホールに吸い込まれる、
(3)初期の無次元スピンパラメータ(q=cJ/GM^2 ; ただし、c, J, G, Mは光速度、角運動量、重力定数、質量)はおよそ1であるが、形成するブラックホールではq=0.75程度になる、
(4)大きな角運動量を持っていた流体素片は、ディスクを形成する、
などの結果が得られた。これらの結果をまとめ論文を作成し、現在投稿中である。さらに重力崩壊において発生する重力波に関する解析も、現在進行中である。またポストニュートンシミュレーションも行ない、重力崩壊が軸対称で進むとする仮定の正当性に関しても確認した。
それ以外にも周辺分野の研究を行い、以下のような話題に関する論文を数編発表した。
(1)連星中性子星の合体の完全に一般相対論的シミュレーション、
(2)合体に向かう連星中性子星からの準周期的重力波の相対論的解析、
(3)ブラックホールと中性子星からなる系の熱力学。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] M.Shibata, K.Vryu: "Computation of gravitational waves from inspiraling binary neutron stars in quasieguilibriun Circalan orbits"Physical Review D. 64. 1040171-26 (2001)
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[Publications] M.D.Duez et al.: "Comparing the inspiral of irrotational and coratational binary neutron stars"Physical Review D. 65. 0240161-8 (2002)
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[Publications] J.L.Friedman, K.Vryu, M.Shibata: "Thermodynamics of binary black holes and neutron stars"Physical Review D. 65(4月号予定). (2002)
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[Publications] M.Saijo, T.W.Baumgarte, S.L.Shapiro, M.Shibata: "Collapse of a rotating supermassive star to a supermassive black hole : Post-Newtsniar Simulations"Astrophysical Journal. 568(4月号予定). (2002)
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[Publications] M.Shibata, K.Vryu: "Gravitational Waves from the Merger of Binary Newtron stars in a Fully General Relativistic Simulation"Prog. Theor. Phys.. 107. 265-303 (2002)
