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

伽马射线暴爆炸和发射机制的统一认识

• 批准号: 19H00693
• 负责人: 長瀧 重博
• 金额: $ 29.95万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H00693/
• 关键词: ガンマ線バースト; 一般相対性理論; 相対論的ジェット; 輻射輸送; 重力波; 連星中性子星合体; 高密度状態方程式; ブラックホール; 相対性理論; 衝撃波ブレークアウト; ガンマ線バースト残光; キロノバ; 連星中性子星; 相対論ジェット; r-process元素合成; キロノヴァ; 超新星爆発; 中性子星

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。

中心发动机：在超过核密度的高密度状态下，我们成功地捕获了世界上第一个模拟二进制中子恒星合并的模拟，并使用了现实的夸克 - 哈德隆交叉方程来对它们发出的重力波的分析。这项成就被选为物理评论信中的“物理学”，并在《美国物理学会》的物理杂志和其他电影中刊登。我们还致力于为Long Gamma Ray Bress Center Engine开发新的3D一般相对论磁性磁性磁性液体代码。相对论射流：通过改善我们开发的3D相对论流体代码，我们通过用较小的扩散HLLC通量替换来自HLL通量的计算通量来更准确地解析了射流传播中的流体不稳定性。特别是，捕获接触不连续的表面是一个重要的问题，已经发现，采用HLLC通量（考虑到熵波）很重要。辐射传输：我们通过基于我们先前研究中进行的全球相对论流体模拟进行辐射传输计算，成功地评估了辐射光谱的时间变化和极化，这是光子数量的十倍。这项研究表明，光球辐射可以再现观测值已知的各种相关性。此外，由于评估了他过去在研究领域的成就，他就今年的学术期刊宇宙中的伽玛雷（Gamma Ray）爆发了一份邀请的审查论文。宇宙学：伽玛射线爆发宇宙学发展的垫脚石，我们使用伽马射线爆发的可见和X射线余辉发表了一篇有关距离指数的论文。

项目成果

A Global Numerical Model of the Prompt Emission in Short Gamma-ray Bursts

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac0cf9
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Hirotaka Ito;O. Just;Y. Takei;S. Nagataki

Merger and Postmerger of Binary Neutron Stars with a Quark-Hadron Crossover Equation of State

具有夸克-强子交叉状态方程的双中子星的并合和并合后

• DOI: 10.1103/physrevlett.129.181101
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Yong-Jia Huang;Luca Baiotti;Toru Kojo;Kentaro Takami;Hajime Sotani;Hajime Togashi;Tetsuo Hatsuda;Shigehiro Nagataki;Yi-Zhong Fan
• 通讯作者: Yi-Zhong Fan

On the Investigation of the Closure Relations for Gamma-Ray Bursts Observed by Swift in the Post-plateau Phase and the GRB Fundamental Plane

• DOI: 10.3847/1538-4357/abb702
• 发表时间: 2020-09
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: G. Srinivasaragavan;M. Dainotti;N. Fraija;Xavier Hernandez;S. Nagataki;A. Lenart;L. Bowden;Robert Wagner

Can the one-zone hadronuclear model explain the hard-TeV spectrum of BL Lac objects?

单区强核模型能否解释 BL Lac 天体的硬 TeV 光谱？

• DOI: 10.1051/0004-6361/202142051
• 发表时间: 2022
• 期刊: Astronomy & Astrophysics
• 影响因子: 6.5
• 作者: Li;Wei-Jian; Xue;Rui; Long;Guang-Bo; Wang;ZeRui; Nagataki;Shigehiro; Yan;Da-Hai; Wang;Jian Cheng
• 通讯作者: Jian Cheng

連星中性子星合体初期の自由中性子放射のスペクトル計算

双中子星并合早期自由中子辐射能谱计算

• 发表时间: 2021
• 作者: Daisuke Matsukura;Shunsuke Kurosawa;Vladimir Kochurikhin;Shohei Kodama;Chihaya Fujiwara;Akihiro Yamaji;Yuji Ohashi;Yuui Yokota;Kei Kamada;Hiroki Sato;Satoshi Toyoda;Masao Yoshino;Takashi Hanada;Rikito Murakami;Takahiko Horiai;Akira Yoshikaw;Masahito Yamazaki;石井彩子
• 通讯作者: 石井彩子