連星進化理論を用いた重力波天体起源の解明

利用二元演化理论阐明引力波的起源

• 批准号: 21K13915
• 负责人: 衣川 智弥
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13915/
• 关键词: 初代星; 連星進化; ブラックホール; 白色矮星; 重力波; 連星ブラックホール; 大質量星; 中性子星

本年度中には、主に以下の研究を行った。・重力波観測で見つかったブラックホール―中性子星連星について孤立連星系での形成が可能かを検証し、形成可能であることを示した。また、ブラックホールー中性子連星は形成当初は中性子星がパルサーとして電波放射をすることが予想されている。しかし、いまだ電波による観測はできていない。本研究では、ブラックホールー中性子星連星発見とブラックホールーパルサー連星の未発見は無矛盾かどうかを検証した。現時点での電波観測においては未発見であることは無矛盾だが将来計画によりブラックホールーパルサー連星が観測されるであろうことを示した。電波での将来観測によりブラックホールーパルサー連星が観測されることにより、重力観測と電波観測を組み合わせることでブラックホールの形成理論に制限を与えることができることを示した。・大質量な初代星の連星進化計算を行い、このような連星がどのようなコンパクト連星として宇宙空間に残るかを見積もった。また、これら大質量な初代星起源のコンパクト連星が今後の重力波観測によって発見されうるかを検討し、十分にその可能性があることを示した。また、発見された場合、初代星の初期質量及び連星の進化パラメータへの制限を行えることを示した。・重力波の将来観測計画において、白色矮星同士の連星合体をどの程度の頻度及び精度で観測可能かを見積もり、白色矮星の連星合体が有力な起源候補と考えられているIa型超新星爆発の起源天体への制限及び同定にどの程度寄与できるかを見積もった。DECIGOといったデシHz帯の重力波観測が動き出すことで、Ia型超新星の期限に迫ることができると示した。

In the current year, に に and the main に will study を lines った. , gravity wave 観 で see つ か っ た ブ ラ ッ ク ホ ー ル - neutral trade even star に つ い て isolated even galaxies で の may form が か を 検 し, form may で あ る こ と を shown し た. ま た, ブ ラ ッ ク ホ ー ル ー temper even star は formed in original は neutral trade が パ ル サ ー と し て wave radiation を す る こ と が to think さ れ て い る. <s:1> て による観, まだ まだ radio waves による観 measure による観 で て て な な. This study で は, ブ ラ ッ ク ホ ー ル ー neutral trade even see star 発 と ブ ラ ッ ク ホ ー ル ー パ ル サ ー even star の 発 not see no contradiction か は ど う か を 検 card し た. Now point で の waves 観 に measurement お い て は 発 not see で あ る こ と は no contradiction だ が future plan に よ り ブ ラ ッ ク ホ ー ル ー パ ル サ ー even star が 観 measuring さ れ る で あ ろ う こ と を shown し た. Waves で の future 観 measure に よ り ブ ラ ッ ク ホ ー ル ー パ ル サ ー even star が 観 measuring さ れ る こ と に よ り, gravity 観 と waves 観 み を group measurement and measurement わ せ る こ と で ブ ラ ッ ク ホ ー ル の formation theory limitations に を and え る こ と が で き る こ と を shown し た. , massive な original star の を い, even the star evolutionary computation こ の よ う な even star が ど の よ う な コ ン パ ク ト even star と し て に residual space る か を see product も っ た. ま た, こ れ ら massive な original origin of star の コ ン パ ク ト even star が future の gravitational wave 観 measure に よ っ て 発 see さ れ う る か を beg し 検, very に そ の possibility が あ る こ と を shown し た. ま た, 発 さ れ た occasions, original star の initial quality and even star の び evolution パ ラ メ ー タ へ の system limit line を え る こ と を shown し た. 観 measurement, a gravitational wave の future plans に お い て, White Dwarf stars with James の fit を ど の の frequency and precision び で 観 measurement may か を see product も り, white dwarfs の even star fit が powerful な origin alternate と exam え ら れ て い る type Ia supernova explosion 発 の origin celestial へ の limitations and び with fixed に ど の degree send で き る か を see product も っ た. DECIGO と い っ た デ シ Hz 帯 の gravity wave 観 が measuring dynamic き す こ と で, forced type Ia supernovae の deadline に る こ と が で き る と shown し た.

项目成果

Can Population III stars be major origins of both merging binary black holes and extremely metal poor stars?

III族恒星能否成为合并双黑洞和金属贫乏恒星的主要起源？

• DOI: 10.1093/pasj/psac010
• 发表时间: 2022
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: Tanikawa Ataru;Chiaki Gen;Kinugawa Tomoya;Suwa Yudai;Tominaga Nozomu
• 通讯作者: Tominaga Nozomu

Constraints on population I/II neutron star-black hole binary formation by gravitational wave and radio observations

引力波和射电观测对 I/II 族中子星-黑洞双星形成的约束

• DOI: 10.1093/mnrasl/slac073
• 发表时间: 2022
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters
• 作者: Kinugawa Tomoya;Nakamura Takashi;Nakano Hiroyuki
• 通讯作者: Nakano Hiroyuki

Merger Rate Density of Binary Black Holes through Isolated Population I, II, III and Extremely Metal-poor Binary Star Evolution

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac4247
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: A. Tanikawa;T. Yoshida;T. Kinugawa;A. Trani;T. Hosokawa;H. Susa;K. Omukai

On the population III binary black hole mergers beyond the pair-instability mass gap

• DOI: 10.1093/mnrasl/slab052
• 发表时间: 2021-04
• 期刊: IEEE Photonics Technology Letters
• 影响因子: 2.6
• 作者: K. Hijikawa;A. Tanikawa;T. Kinugawa;T. Yoshida;H. Umeda

Population III binary black holes: effects of convective overshooting on formation of GW190521

• DOI: 10.1093/mnras/stab1421
• 发表时间: 2020-10
• 期刊: arXiv: High Energy Astrophysical Phenomena
• 作者: A. Tanikawa;T. Kinugawa;T. Yoshida;K. Hijikawa;H. Umeda