相対論的回転星の安定性

相对论旋转恒星的稳定性

• 批准号: 02J00927
• 负责人: 西條 統之
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J00927/
• 关键词: 相対論; コンフォーマル・フラット近似; 高速回転星; 星の動的な不安定性; 重力崩壊; 重力波; 流体動力学; 数値シミュレーション; フォーマル・フラット近似; 星の動的不安定; 動力崩壊; 動力波; 流体力学; 星の回転; 超大質量星; 星の動的不安定性; 重力

1).回転する中心核の重力崩壊における星の動的な棒状の不安定性我々は高速回転する相対論的な星の中心核の重力崩壊を相対論におけるコンフォーマル・フラット時空の近似の元で(3+1)形式で流体動力学シミュレーションを行った.我々は回転する中心核の重力崩壊の反跳部分に着目して研究した.なぜなら放出される重力波の大部分はその反跳部分付近で生成されると予想されているからである.星のダイナミクスは差動回転する星の平衡解(T/W〜0.16,T:星の回転運動エネルギー,W:星の重力の束縛エネルギー)を構築して圧力を人為的に引き去って重力崩壊を引き起こして,星の動的な棒状の不安定性の閾値を越えるように選んではじめた.重力崩壊する星がトロイダルな構造を持っていれば,反跳の際の角運動量の再分配により星は棒状の構造を形成する.それに対して,重力崩壊する星が楕円体状であれば棒状の構造は激的には成長しないことがわかった.トロイダルな星の重力崩壊は潜在的に棒状の構造を形成する可能性があるため,この回転する星の中心核の重力崩壊で発生する重力波は、アドバンストLIGOで検出できる可能性は十分にある。2).小さいT/Wで現れる回転星の動的不安定性我々は小さいT/Wで現れる星の動的不安定性をニュートン重力場中の流体動力学的手法と線形モード解析を用いて研究した.その結果,小さいT/Wで現れる星の動的不安定性(m=1,2)は星の共回転点で現れることを示し,この星の動的な不安定性が成長するとともに,角運動量を星の共回転点の内側に輸送することを示した.この結果は通常のT/Wで現れる星の動的な不安定性で現れる場合,角運動量を星の外側に輸送する,の傾向とは異なる.このことにより,小さいT/Wで現れる星の動的不安定性は通常のT/Wで現れる場合とは異なる不安定性の生成メカニズムを持つと期待される.最後に,我々はこれらの星の不安定性から生成される重力波の特徴を議論した.

1). The gravitational collapse of the central core of the star is a rod-like instability. The phase theory of the gravitational collapse of the central core of the star is a phase theory. The approximate element of space-time is the (3+1) form of fluid dynamics. The gravity collapse of the central nucleus and the rebound part of the nucleus are studied. Most of the gravitational waves emitted by the earthquake are generated by the rebound of gravity waves. The differential return of the star (T/W ~ 0.16, T: the return movement of the star,W: the binding force of the star's gravity) builds the equilibrium solution of the star (T/W ~ 0.16, T: the return movement of the star,W: the binding force of the star) and exerts artificial force on it. As gravity collapses and causes it to rise, the threshold value of the instability of the star's motion becomes higher and higher. The gravity collapse of the star structure is caused by the redistribution of angular motion during rebound. For example, the gravitational collapse of the star body, the rod-like structure, and the growth of the star body. The possibility of gravitational collapse of a star and potential rod-like structure formation is very high, and the possibility of gravitational collapse of a star's central core is very high. 2). A Study on the Dynamic Instability of a Satellite in the Gravity Field by Means of Fluid Dynamics and Linear Analysis. As a result, the small T/W ratio of the star motion instability (m=1,2) is shown to be the same as that of the star motion instability (m=1,2), and the angular motion is shown to be the same as that of the star motion instability. The results show that the angular motion of the star is different from that of the T/W ratio. T/W is the instability of star motion. T/W is the instability of star motion. Finally, we discuss the characteristics of gravitational waves generated by the instability of stars.

项目成果

Collapse of a differentially rotating supermassive star

差异旋转超大质量恒星的塌缩

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of the Thirteenth Workshop on General Relativity and Gravitation
• 作者: M.Saijo;M.Saijo et al.;M.Saijo;M.Saijo
• 通讯作者: M.Saijo

M.Saijo et al.: "One-Armed Spiral Instability in Differentially Rotating Stars"The Astrophysical Journal. 595. 352 (2003)

M.Saijo 等人：“差异旋转恒星中的单臂螺旋不稳定性”天体物理学杂志。

M.Saijo: "Collapse of differentially rotating supermassive stars"重力波物理学冬の学校集録. (in press). (2004)

M.Saijo：“差异旋转超大质量恒星的坍缩”引力波物理冬季学校论文集（正在出版）。

M.Saijo: "One-Armed spiral instability in differentially rotating stars"Proceedings of the 28th International Cosmic Ray Conference. 3041 (2003)

M.Saijo：“差分旋转恒星中的单臂螺旋不稳定性”第 28 届国际宇宙射线会议论文集。

M.Saijo: "Collapse of differentially rotating supermassive star"Proceedings of the Tenth Marcel Grossmann Meeting on General Relativity. (印刷中). (2004)

M. Saijo：“差分旋转超大质量恒星的坍塌”第十届马塞尔·格罗斯曼广义相对论会议记录（正在出版）。