2017 Fiscal Year Annual Research Report
Developmental research on the numerical method for initial data in numerical relativity
| Project/Area Number |
15K05085
|
|---|
| Research Institution | University of the Ryukyus |
|---|
Principal Investigator |
瓜生 康史 琉球大学, 理学部, 教授 (40457693)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 相対論・重力（理論） / 重力波 / 相対論的宇宙物理学 / 数値相対論 / 相対論的回転星 / 連星中性子星 / 国際研究者交流 米国:ドイツ / 国際情報交換 米国：ドイツ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では Antonios Tsokaros 氏と共同で高密度天体の平衡・準平衡解計算コードCOCAL（Compact Object CALculator）の開発を進めている。昨年度これを用いて求めた，3軸不等形状の一様回転高密度星の初期データの時間発展の様子を，Illinois 大学の Stu Shapiro 氏らによって開発された数値相対論コードでシミュレーションした。このような3軸不等の高密度星のシミュレーションを完全に一般相対論の効果を取り入れて計算したのは，この研究が初めてである。この計算から，このような天体の力学的安定性や，放出される重力波を正確に求めることに成功した。
次に，これまでに開発した軸対称回転星の初期データを求めるコードを拡張し，様々な差動回転をする相対論的回転星の解を計算した。これまで高速回転星の差動回転則としては，星の回転軸付近から星の赤道表面方向に向かって単調に減少する回転則しか考えられていなかった。しかし，重力波放出による連星中性子星合体後の超質量中性子星においては，星の回転軸付近で回転角速度が一度増加した後，減少するような回転則を示すことがシミュレーションによって示されている。このような差動回転則を平衡状態の計算に取り入れることに世界で初めて成功した。これにより，合体後生成される超質量中性子星が力学的平衡状態に達した際のモデルをより精密に計算するための基礎を確立した。
この他の共同研究として，Harris Markakis 氏らと電磁流体系の一般的な保存則とその時間発展についての新しい定式化を導いた。また，Enping Zhou 氏，Antonios Tsokaros 氏らと共同で，COCALコードにクォーク物質の状態方程式を実装し，これを用いた軸対称及び3軸不等の回転クォーク星の計算に成功した。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Binary neutron star initial data and single, rotating neutron stars as gravitational wave emitters.2017
Author(s)
Antonios Tsokaros, Koji Uryu, Luca Baiotti, Filippo Galeazzi, Bruno Mundim, Luciano Rezzolla, Noriyuki Sugiyama, Keisuke Taniguchi, and Shin'ichirou Yoshida
Organizer
27th Midwest Relativity Meeting, October 12-14, University of Michigan in Ann Arbor, Michigan
