磁場と内部構造を持つ連星中性子星の一般相対論的準平衡解

点击翻译按钮获取中文摘要

近年、連星中性子星の合体時に放出される重力波の観測データを解析することにより、中性子星の状態方程式の情報を得ることができるようになった。さらに詳細な中性子星内部の情報を得るためには、中性子星の内部構造や磁場構造を取り入れた一般相対論的な連星中性子星モデルを数値的に構築することが必要である。本研究では最終目標として、中性子星の中心部分に存在するコアが超流体中性子と超伝導陽子の2流体で構成されているとし、さらに中性子星が磁場を伴っている状態で、連星中性子星の進化系列の準平衡段階での物理過程を解明することを掲げている。このモデルによって構成した準平衡解を用いて、内部構造や磁場構造が中性子星の潮汐変形度などの物理量に対して与える影響を調べ、さらに、その準平衡解を連星中性子星合体シミュレーションの初期データとして提供し、重力波物理学に貢献することを目指している。今年度の計画では、昨年度完成させた定式化を用いて、中性子星を2流体として扱った連星中性子星の一般相対論的準平衡解を求めるための数値計算コード開発を行い、完成させるということを目指していた。コード開発は重力場の方程式を解く部分と流体の方程式を解く部分に分かれるが、今年度は前者を完成させることができた。しかし、後者はまだ開発中で、年度内に終わらせることができなかった。また、今年度中に取り掛かる予定であった磁場を伴った場合の定式化については、ニュートン重力を用いて概要を掴む段階まで到達したが、一般相対論を用いた完全な定式化は、年度内に完成させることができなかった。