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ブラックホールと中性子星との合体に対する一般相対論的研究

黑洞与中子星合并的广义相对论研究

基本信息

批准号：
09J00234
负责人：
久徳浩太郎
金额：
$ 1.34万
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：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

ブラックホール・中性子星連星が合体する際の重力波はアメリカのLIGOや欧州のVIRGO、さらに日本のKAGRAなどの重力波検出器にとって最も有望な重力波源と考えられている。この連星の合体時に中性子星がブラックホールの潮汐力場により潮汐破壊される場合は、重力波が中性子星の性質を強く反映するため、重力波観測によって中性子星の性質や核密度及びそれ以上の密度の状態方程式の性質を調べることが可能になる。また、潮汐破壊に伴って形成される降着円盤が十分な質量を持っていればガンマ線バーストの発生が期待でき、質量放出が多ければr過程元素合成や付随する電磁波放射の起源天体としても期待でき、それらの面からも中性子星の潮汐破壊は重要な研究対象である。本研究では数値相対論によるシミュレーションを通じ、定量的に潮汐破壊や重力波の計算を行ってきた。特に本年度は数値相対論によって計算された重力波を用いて、実際の重力波観測での中性子星の性質の決定精度に付随する誤差を、重力波解析の標準的な手法であるFisher解析と組み合わせて計算した。その結果、今後数年で稼働する予定のAdvanced LIGOの感度では1km程度、さらにその次世代の計画であるEinstein Telescopeでは0.1km程度の精度で中性子星の半径が決定できることがわかった。理論モデルに伴う系統誤差が重力波では少ないと考えられるので、これは現在の電磁波観測よりも精度が良い制限である。また、連星の合体時に熱的な効果が重力波や降着円盤、質量放出に対してどのような影響を及ぼすかについても系統的に熱的な効果の強さを変えた計算を行い、現在結果をまとめて論文として投稿準備中である。

The gravity wave detector of the neutral satellite constellation LIGO, VIRGO and KAGRA in Europe and Japan is the most promising gravity wave source. When the stars are combined, the neutral component stars are strongly reflected in the tidal force field, and the gravity waves are strongly reflected in the properties of the neutral component stars, the nuclear density, and the properties of the density equation of state. For example, the formation of a falling disk due to tidal disruption is an important research object for the development of mass and mass emission due to the formation of multiple processes, the synthesis of elements and the subsequent generation of electromagnetic radiation. In this study, the numerical correlation theory and the calculation of tidal wave are studied. In particular, this year's calculation of gravity wave correlation, the determination of the accuracy of gravity wave measurement, the standard method of gravity wave analysis, Fisher analysis, calculation As a result, in the next few years, the sensitivity of the predetermined Advanced LIGO is less than 1km, and the accuracy of the Einstein Telescope is less than 0.1 km. Theory is accompanied by systematic errors, gravity waves are less accurate, electromagnetic waves are less accurate, and electromagnetic waves are less accurate. The results of gravity wave, falling disk, mass emission, influence and intensity calculation of heat effect of star combination are in progress, and the results are in preparation for submission.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Black hole-neutron star binary in numerical relativity

数值相对论中的黑洞-中子星双星

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Koutarou Kyutoku;Masaru Shibata;Keisuke Taniguchi;久徳浩太郎;Koutarou Kyutoku;久徳浩太郎;久徳浩太郎;久徳浩太郎;久徳浩太郎;久徳浩太郎;Koutarou Kyutoku;久徳浩太郎
通讯作者：
久徳浩太郎

Quasiequilibrium states of black hole-neutron star binaries in moving puncture framework

移动穿刺框架中黑洞-中子星双星的准平衡态