Accurate Modelling to Extract the Variety of Information from the Imminent Detection of Gravitational Waves from Binary Neutron Stars

通过精确建模从即将检测到的双中子星引力波中提取各种信息

• 批准号: 17K14305
• 负责人: 高見 健太郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kobe City College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K14305/
• 关键词: 重力波; 連星中性子星; 高密度状態方程式; クロスオーバー相転移; 数値相対論; 状態方程式; 大質量星; 大質量性

2015年9月、連星ブラックホール合体からの重力波が世界で初めて観測され、2017年のノーベル物理学賞を受賞した。その後も、続々と連星ブラックホールからの重力波が観測されている。それに加えて、まだ数例（候補も含む）ではあるが、連星中性子星合体やブラックホールと中性子星からなる連星合体からの重力波も観測することに成功している。また、まだ感度は劣るものの日本のKAGRAも2023年5月24日から始まるO4観測に参加する予定で、さらなる結果に期待が持たれる。このような現状を踏まえ、観測される連星中性子星合体からの重力波から多くの物理情報を引き出すことを主眼に様々な角度からの理論的研究を行っている。特に、連星中性子星合体及びそこから放射される重力波の状態方程式依存性に重点を置いて研究を進めている。ここでは、研究内容・実績の一例を紹介することにする。核密度を超える高密度状態において、より最もらしい quark-hadroncrossover 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 などでも紹介された。

September 2015, even stars, the first time in the world, the first time in the world, the 2017 physics award The gravity wave is measured in the middle of the sky. For example, if you add a number of examples (candidates include), you will be able to successfully measure the gravity wave of the star. Japan's KAGRA, May 24, 2023, began to participate in the O4 test, which is expected to continue. The current situation of this issue is discussed, and theoretical research is carried out from the perspective of the main eye to observe and measure the combination of neutral particles and stars, as well as gravitational waves, and to extract a lot of physical information. The dependence of equation of state of gravity wave on special, continuous star, neutral star and radiation is emphasized. An example of the research results was introduced. The analysis of gravitational waves in the high-density state of nuclear density and the characteristics of the quark-hadroncrossover equation of state are successfully carried out. The results were presented in Physical Review Letters, American Physical Society Physics Magazine, etc.

项目成果

Rotational properties of hypermassive neutron stars from binary mergers

• DOI: 10.1103/physrevd.96.043004
• 发表时间: 2016-11
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: M. Hanauske;K. Takami;L. Bovard;L. Rezzolla;J. Font;F. Galeazzi;H. Stocker

連星中性子星合体からの重力波と状態方程式

双中子星合并的引力波和状态方程

• 发表时间: 2017
• 作者: Matthias Hanauskem;Jan Steinheimer;Luke Bovard;Ayon Mukherjee;Stefan Schramm;Kentaro Takami;Jens Papenfort;Natascha Wechselberger;Luciano Rezzolla;Horst St\"ocker;Kentaro TAKAMI;高見健太郎;高見健太郎;羽生宏人,松本健,永崎将利,磯部洋明,高見健太郎;高見健太郎;Kentaro Takami;高見健太郎
• 通讯作者: 高見健太郎

Goethe University, Frankfurt/Frankfurt Institute for Advanced Studies(Germany)

法兰克福歌德大学/法兰克福高等研究院（德国）

Washington State University/Pennsylvania State University(米国)

华盛顿州立大学/宾夕法尼亚州立大学（美国）

宇宙大討論会

太空大辩论

• 发表时间: 2018
• 作者: Matthias Hanauskem;Jan Steinheimer;Luke Bovard;Ayon Mukherjee;Stefan Schramm;Kentaro Takami;Jens Papenfort;Natascha Wechselberger;Luciano Rezzolla;Horst St\"ocker;Kentaro TAKAMI;高見健太郎;高見健太郎;羽生宏人,松本健,永崎将利,磯部洋明,高見健太郎
• 通讯作者: 羽生宏人,松本健,永崎将利,磯部洋明,高見健太郎