相対論的な星の平衡形状の歪みと振動の励起・減衰機構の解明

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相対論的な星で期待される条件と重力波放出に関して、本年度はいくつかの異なるテーマで研究を進め、否定的なものの含め、成果と今後の展望を得た。(1)回転する中性子星の内部に励起されたアルベン波が外部磁気圏を揺らがす過程を考察した。磁場のエネルギー密度が大きいため、変位電流の効果を正確に取り入れた定式化を行った。その結果、回転と変位電流の効果が波の伝播や透過に大きな影響を与えることがわかった。そのエネルギー放出機構と重力波放出反作用型の不安定性との類似性も指摘した。(発表論文)(2)近年の重力崩壊の数値シミュレーションによれば、中性子星の固有振動が励起されているものの、その減衰は重力波放出によるものより速い。その原因としていくつかの要素が考えられるが、複雑な系であるため内容が理解されにくい。簡単な星のモデルで、星の振動が外部からの周期的な擾乱による励起と重力波放出による減衰する過程を考察した。ある条件下では指数関数的に振動が増大するものの、減衰の効果により限られた条件であることがわかった。(現在、論文を投稿中)(3)ある種の中性子星では非常に強い磁場が存在するため、形状は球形からずれていると思われる。この強磁場による中性子星の歪みのため、パルサーから連続重力波が出ている可能性がある。それは回転速度にも大きく依存するので、より高速で回転していた過去においてその影響があったかどうかを調べた。その結果、星の内部においても単純な磁場である限り、大きな効果を生じないことがわかった。