超巨大ブラックホールの形成過程と重力波

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本科学研究費補助金は、太陽質量の10^6倍程度の質量を持ついわゆる超巨大星が重力崩壊し、超巨大ブラックホールを形成する過程を調べるために交付された。まず、回転する超巨大星が、軸対称重力崩壊する場合にブラックホールが形成されるのかどうかについて、完全に一般相対論的な数値計算を用いて調べた。具体的には、現実的な初期条件として、ケプラー速度で剛体回転する不安定な超巨大星を与え、シミュレーションを実行した。その結果、(1)ブラックホールは形成する、(2)初期の超巨大星の質量の約90パーセントがブラックホールに吸い込まれる、(3)初期の無次元スピンパラメータ(q=cJ/GM^2;ただし、c, J, G, Mは光速度、角運動量、重力定数、質量)はおよそ1であるが、形成するブラックホールではq=0.75程度になる、(4)大きな角運動量を持っていた流体素片は、ディスクを形成する、(5)以上の結果は解析的にある程度の精度で予想できる、などの結果が得られた。これらの結果は論文に公表済みである。さらに重力崩壊において発生する重力波に関する定性的計算も実行し、その結果は現在投稿中である。それ以外にも、一般相対論的流体コードの高精度化を実行し、そのテスト計算に関してまとめた結果を論文にまとめ発表した。