連星中性子星の構造と安定性についての研究

双中子星结构与稳定性研究

• 批准号: 00J09424
• 负责人: 臼井 文彦
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J09424/
• 关键词: 連星中性子星; 平衡形状; 一般相対性理論; 重力波

本研究では、アインシュタイン方程式を解くために、他の研究グループが用いているconformally flat condition(CF条件)という条件を使用しないで、積分方程式化するという定式化を行い、その定式化をもとに3次元の数値計算コードを開発し、連星中性子星の構造を求めてきた。これを用いてバリオン質量一定の平衡形状系列を求め、軌道進化の際の不安定性を議論した。この結果をCF条件を仮定して求められたBaumgarte et al.(1998)と比較すると、求められた角運動量などについて、定式化に起因する違いが見られた。これによって、従来の定式化による結果が、必ずしも普遍性をもったものではない可能性が示唆されたことになり、これまでの計算結果についてどの程度現実を近似したものであるかを再考察する必要性を主張したものとして、この結果は重要である。一方、中性子星の構造を近似するには0.5<N<1.0のポリトロープがよく用いられているが、連星系が進化するとき、ポリトロープ指数やポリトロープの定数がどのようにふるまうかはまったくわかっていない。一方、中性子星物質に対しては、核子密度を越えるような非常に高密度な領域に渡って、現実的な状態方程式が提唱されている。これを用いると、平衡解の系列を進化に対応させる際、状態方程式そのものに起因する不定性以外の不定性は現れない。そこで、本研究では、現実的な状態方程式を採用し、連星系がどのように進化するかについても調べた。この際、合体時の質量が1.4太陽質量の中性子星を考えると、星が合体するよりも前にセキュラー不安定を起こすことがわかった。さらに、この振る舞いは状態方程式としてポリトロープを採用したものでは完全には近似できないこともわかった。

In this study, the equation of integral equation is solved, and the structure of star neutral substar is solved. A discussion on the instability of orbital evolution is presented. Baumgarte et al. (1998) Comparison, calculation, angular motion, formalization, cause, violation, etc. The results of these calculations must be universal, and the probability of these calculations must be approximate, and the necessity of these calculations must be reexamined. The structure of a square star and a neutral star is similar to that of 0.5<N<1.0, and the evolution of a galaxy is similar to that of a neutral star. The equation of state for a neutral particle is proposed for a very high density domain. The equation of state is not uncertain except for the uncertainty of the origin of the equation. In this study, the equation of state of the present system is adopted, and the evolution of the system is discussed. The mass of the neutral star is 1.4 when it is combined with the mass of the sun. The equation of state for the first time in history is the equation of the second time in history.

项目成果

Fumihiko Usui, Yoshiharu Eriguchi: "Quasiequilibrium sequences of synchronously rotating binary neutron stars with constant rest masses in general relativity ---Another approach without using the conformally flat condition---"Physical Review, Vol.D. No.65

Fumihiko Usui、Yoshiharu Eriguchi：“广义相对论中具有恒定静止质量的同步旋转双中子星的准平衡序列——另一种不使用共形平坦条件的方法——”《物理评论》，Vol.D。