重力崩壊中の原始中性子星の分裂・合体過程の研究

原中子星引力塌缩分裂与合并过程研究

• 批准号: 02234209
• 负责人: 観山 正見
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02234209/
• 关键词: 超新星爆発; 中性子星; 分裂過程; 合体過程; 重力崩壊; 動力波放出

超新星爆発を起こした進化した星の中心核は、ニュ-トリノ放出等によってエネルギ-を失う事で収縮を始める。この中心核が重力崩壊して中性子星になる過程を、3次元数値シミュレ-ションによって解析する事が本申請課題の目的であった。中性子星形成過程において回転の効果を無視できないものも存在する事が予想されるが、回転の効果を考慮した原始中性子星の進化の過程はまだよくわかっていない。特に、高速回転する原始中性子星は重力崩壊中に分裂する事も予想される。従って本研究では、(1)初期状態のモデル化、(2)状態方程式のモデル化、(3)重力波放出過程の取りこみ、を考慮して、回転を伴う重力崩壊の3次元数値シミュレ-ションを実行した。この結果、重力崩壊時の原始中性子星の分裂過程の有無は、初期の内部エネルギ-と重力エネルギ-の比に強く依存していることがわかった。つまり、内部エネルギ-が小さい初期モデルは分裂することとなる。この結果は、核密度まで状態方程式をN=3のポリトロ-プとして近似したためであると考えられる。しかし、内部エネルギ-に対する依存性が強いことは、ここでは考慮していないニュ-トリノによるエネルギ-放出過程の重要性を強く示唆するものである。今後の研究に方向付けが得られた事になる。更に、分裂が進行する場合は、分裂片が多体問題として再び合体する過程までシミュレ-ションする事に成功した。以上の過程から、ランダウ・リフシッツ公式を使うことによって重力波放出率を求めた。重力波の放出エネルギ-の総量は、静止エネルギ-の約1%にも達し、経済時間は約25ミリ秒にもなることがわかった。3次元過程であるため、軸対称の過程に比べて大量の重力波の放出が実際に確認された。更に、重力波放出の反作用を流体の運動に取り入れる計算方法も確立した。これらの研究成果は現在論文を準備中である。

Supernova explosion 発 を up こ し た evolution し た star の center nuclear は, ニ ュ - ト リ ノ release such as に よ っ て エ ネ ル ギ - を う matter loss で 収 shrinkage を beginning め る. Nuclear が こ の center gravity collapse 壊 し て neutral trade に な を る process, three yuan the numerical シ ミ ュ レ - シ ョ ン に よ っ て parsing す る matter が the purpose of this application subject の で あ っ た. Neutral component forming process に お い て back planning の unseen fruit を ignore で き な い も の も exist す が る things to want to さ れ る が, back to the planning の unseen fruit を consider し た original の Marco follini の neutral evolution process は ま だ よ く わ か っ て い な い. The に and high-speed return 転する of the primordial neutral sub-star <s:1> gravitational collapse 壊 に splitting する event に is expected to される. 従 っ て in this study で は, (1) initial state の モ デ ル, (2) the state equation is の モ デ ル の, (3) released a gravitational wave process take り こ み, を consider し て, back to the planning を with う gravity collapse 壊 の three yuan the numerical シ ミ ュ レ - シ ョ ン を line be し た. こ の results, gravity collapse when 壊 の original Marco follini の split neutral process の は, early の internal エ ネ ル ギ - と gravity エ ネ ル ギ - の stronger than に く dependent し て い る こ と が わ か っ た. In the early stage of ま ま ま, the internal エネ エネ ギ ギ-が and the small さ さ モデ split する する ととなる ととなる. The <s:1> <s:1> result, the nuclear density まで, the state equation をN=3, and the <s:1> ポリトロ-プと て て are approximated by て たためであると to test えられる. し か し, internal エ ネ ル ギ - に す seaborne る strong dependence が い こ と は, こ こ で は consider し て い な い ニ ュ - ト リ ノ に よ る エ ネ ル ギ - calls forth strong importance の を く in stopping す る も の で あ る. In the future, the direction of <s:1> research に will be けが 's られた work になる. More に, split が す は る occasions, split が multi-body problem と し て び fit again す ま る process で シ ミ ュ レ - シ ョ ン す る matter に success し た. Above の process か ら, ラ ン ダ ウ · リ フ シ ッ ツ formula を う こ と に よ っ て gravity waves released rate め を o た. Gravity waves released の エ ネ ル ギ - の 総 は, static エ ネ ル ギ - about 1% に の も し, 経 は 済 time about 25 ミ リ seconds に も な る こ と が わ か っ た. The three-dimensional process であるため, the axial symmetry of the <s:1> process に, compared with the べて of a large number of <s:1> gravitational waves <e:1>, the が real-world に confirms された. Further に, the gravitational wave releases the <s:1> reaction effect を, the fluid <s:1> motion に takes the に into the れる calculation method <e:1> to establish the <s:1> た. The research results of れら れら are currently in the process of preparing the paper を である.

项目成果

S.M.Miyama: "Weak Nonーlinear Approach to the Instability of Differentially Rotating Discs" Monthly Notice Royal Astronomical Society. (1991)

S.M.Miyama：“微分旋转圆盘不稳定性的弱非线性方法”皇家天文学会月刊（1991）。

S.M.Miyama: "Collapase,Fragmentation and Coalesce of ProtoーNeutron Stars" Progress of Theoretical Physics. (1991)

S.M.Miyama：“原中子星的塌缩、碎片和合并”理论物理学进展（1991）。

S.Watanabe: "Collision and Tidal Interraction between Planetesimals" Proc.Lunar Planet.Sci.conf.20th,in J.Geophys.res.95. (1990)

S.Watanabe：“星子之间的碰撞和潮汐相互作用”Proc.Lunar Planet.Sci.conf.20th，in J.Geophys.res.95。

M.Fujimoto: "Fission of a Massive Elongated Gas Cloud Rotating at the Galactic Center" Publications of the Astoronomical Society og Japan. 42. 371-385 (1990)

M.Fujimoto：“在银河中心旋转的巨大细长气体云的裂变”日本天文学会出版物。

S.Narita: "Rotationーdominant equilibria of isothermal clouds" Monthly Notice Royal Astronomical Society. 244. 349-356 (1990)

S.Narita：“等温云的旋转主导平衡”皇家天文学会月刊 244. 349-356 (1990)。