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連星中性子星合体からの重力波による高密度状態方程式の決定方法の理論的研究

如何利用双中子星并合中的引力波确定稠密状态方程的理论研究

基本信息

批准号：
12J01772
负责人：
仏坂健太
金额：
$ 1.02万
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：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01772/
关键词：
重力波中性子星数値相対論

项目摘要

採用者の課題であった連星中性子星合体後に形成される大質量中性子星の進化と、放射される重力波の波形について調べた。大質量中性子星の形成・進化は、近年、報告されている2倍の太陽質量の中性子星の存在に無矛盾な核物質の状態方程式の下では、大質量中性子星の形成が最も起こりやすい進化経路であることを示した。大質量中性子星は形成直後から数ミリ秒から数10ミリ秒に渡って、重力波を放射することがわかった。これは、形成された直後の大質量中性子星は非軸対称な構造を持つためである。これらのことから、連星中性子星合体後に形成される大質量中性子星からの重力波は地上重力波干渉計のターゲットになり得ることがわかった。採用者は、大質量中性子星からの重力波波形を系統的に調べた。特に、6つの特徴的な中性子星の状態方程式、3つの異なる全質量、5種類の質量比で多く連星系について数値相対論シミュレーションを行って調べた。その結果、採用者は重力波の平均的な周波数と中性子星の半径について、ある関係が存在することを見いだした。この関係は状態方程式に依らないため、重力波観測から平均周波数が測定されれば、中性子星の半径を見積もれることを意味し、大変重要な関係である。また、採用者は大質量中性子星からの重力波波形を現象論的関数で表現することに成功した。この関数形を用いれば、数値シミュレーションで得られた波形を90%以上の精度で再現することができることを示した。この関数形は、重力波データ解析の研究や超大質量中性子星からの重力波の検出に役に立つと考えられる。

The evolution and radiation of massive neutral stars after the formation of neutral stars are discussed. The formation and evolution of large mass neutral stars have been reported in recent years. There is no contradiction between the existence of neutral stars with twice the mass of the sun and the formation of large mass neutral stars. A neutral star with a large mass is formed in a straight line after a number of seconds, and a gravitational wave is emitted. The formation of a neutral star with a large mass is not an axial structure. The gravity wave of the neutral star is calculated by the gravity wave on the ground. The gravity wave waveform of the neutral star with large mass is modulated by the system. The equation of state of the neutral star with special characteristics, the equation of the neutral star with special characteristics, As a result, the average number of cycles of gravity waves and the radius of neutral stars exist. This relationship depends on the equation of state, the average number of cycles measured by gravity wave, the product of the radius of neutral satellite, and the significance of the relationship. The theoretical relationship between gravity wave waveform and mass neutral satellite is successfully demonstrated. The waveform is reproduced with an accuracy of more than 90%. A Study on the Detection of Gravity Wave and Its Related Number Forms and Supermassive Neutral Star