Unified Understanding of Explosion and Emission Mechanisms of Gamma-Ray Bursts

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中心エンジン：核密度を超える高密度状態において、現実的なquark-hadron crossoverな状態方程式を用いて、世界で初めて連星中性子星合体のシミュレーション、およびそこから放出される重力波の解析を行い、その特徴を捉えることに成功しました。この成果はPhysical Review Lettersにおいて "Featured in Physics" に選ばれるとともに、American Physical Society の Physics Magazine などでも紹介されました。またロングガンマ線バースト中心エンジン用に新規に3次元一般相対論的磁気流体コードの開発に取組みました。相対論的ジェット：独自に開発していた3次元相対論的流体コードの改善を行うことにより、数値流束をHLL流束からより拡散の少ないHLLC流束に置き換えることによって、ジェット伝搬における流体不安定性がより精度よく解けました。特に接触不連続面の捕獲が重要な問題となっており、エントロピー波を考慮するHLLC流束の採用が重要であることが分かりました。輻射輸送：我々の先行研究(Ito et al. 2019)において取り組んだ大局的な相対論的流体シミュレーションに基づいた輻射輸送計算を、１０倍の光子数のもとで実行することによって、放射スペクトルの時間変動、および偏光を評価することに成功しました。本研究からは、光球面放射によって観測で知られている様々な相関関係が再現できることが明らかになりました。また、これまでの当該研究分野における業績が評価された結果、今年度は学術論文雑誌Universe誌においてガンマ線バーストの相関関係に関する招待レビュー論文を寄稿しています。宇宙論：ガンマ線バースト宇宙論の展開となる足がかりとして、ガンマ線バーストの可視光残光とX線残光を用いた距離指標に関する論文を発表しました。