2016 Fiscal Year Annual Research Report
Reducing orbital eccentricity in initial data of black hole-neutron star binaries toward computations of accurate gravitational waveforms
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15H06857
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
久徳 浩太郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (30757125)
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| Project Period (FY) |
2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 宇宙物理 / 相対論 / 重力波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
将来的に数値相対論シミュレーションによってブラックホール・中性子星連星からの正確な重力波を計算することを目指し、そのシミュレーションの初期条件として必要になる、軌道離心率を0.1%以下に抑えた連星の準平衡状態を用意する方法を開発した。現実の宇宙における連星合体では離心率がほぼゼロになっていると期待され、また非物理的な離心率があると計算される重力波が無視できない誤差を含むものになってしまうことが既にわかっている。そのため、0.1%程度以下の離心率しか持たない正確な連星の初期条件を用意することは、理論と観測とを正しく定量的に比較するために必須である。今年度は、前年度に開発したブラックホールスピンが連星の軌道角運動量に平行な場合に対する手法・コードを拡張し、スピンが傾いている場合についても軌道離心率を0.1%以下に抑えることに成功した。これをもって本研究の目標は達成されたといえる。研究はさらに進んで、実際の重力波データ解析に向けて必要な高精度波形の長時間計算にも着手している。連星ブラックホールの合体を皮切りに開始した重力波天文学において、ブラックホール・中性子星連星からの重力波は近い将来に観測される期待が高い。本研究で開発した手法に基づく正確な初期条件を採用したシミュレーションによって重力波波形を高精度に計算し、それを今後得られる観測データと比較することで、中性子星の半径など巨視的な性質を精度よく引き出すことができ、原子核密度やそれ以上の高密度物質の状態方程式を知ることが可能になる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Effects of neutron-star dynamic tides on gravitational waveforms within the effective-one-body approach2016
Author(s)
Tanja Hinderer, Andrea Taracchini, Francois Foucart, Alessandra Buonanno, Jan Steinhoff, Matthew Duez, Lawrence E. Kidder, Harald P. Pfeiffer, Mark A. Scheel, Bela Szilagyi, Kenta Hotokezaka, Koutarou Kyutoku, Masaru Shibata, Cory W. Carpenter
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 116
Pages: 181101
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 重力波天文学2016
Author(s)
久徳浩太郎
Organizer
熱場の量子論とその応用
Place of Presentation
理化学研究所（埼玉、和光）
Year and Date
2016-08-23
Invited
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