重力波対応天体からの電磁波放射に関する理論的研究

我々は、連星中性子星合体後に形成される、大質量中性子星と降着円盤から成る系からニュートリノによって放出される物質の性質についての研究を、数値相対論を用いたニュートリノ輻射輸送流体シミュレーションによって行った。これまで十分に考慮されて来なかった、ニュートリノの対消滅による加熱過程を考慮し、その影響を調べた結果、その効果は非常に大きく、ニュートリノによって放出される物質の性質を調べるためには対消滅加熱を考慮することが必須であることを示した。しかしながら、ガンマ線バーストに必要な、相対論的なジェットの放出は見られなかった。これは、物質密度の小さい回転軸周辺でニュートリノの加熱率が十分に大きくならないことが原因である。これは、相対論的ジェットの生成には純粋なニュートリノの効果だけではなく、磁場との相互作用によって起こる乱流が起源である有効粘性の効果が必要であることを示唆している。これについて我々は、粘性による円盤の加熱や、円盤の厚みなどの変化を考慮すれば、相対論的ジェットを生成できる可能性を示した。また我々は、ニュートリノによって放出される物質の量について調べた。我々は、本研究で我々が用いた核物質の状態方程式では、連星中性子星の合体直後に力学的に放出される物質と同程度の質量がニュートリノによる加熱で放出されることを示した。これは、Kilonovaのエネルギー源としてニュートリノによる質量放出が重要となりうることを示唆している。更に我々は、ニュートリノによって放出される物質の中の中性子過剰度に注目した。ニュートリノによって放出される物質の中では電子ニュートリノと反電子ニュートリノの吸収反応が十分に早く起こり、放出物質中の陽子数・中性子数比は1に近づく事を示した。これは、ニュートリノによって放出される物質の中ではr過程が殆ど起こらない事を示唆している。

我々は、連星中性子星合体後に形成される、大質量中性子星と降着円盤から成る系からニュートリノによって放出される物質の性質についての研究を、数値相対論を用いたニュートリノ輻射輸送流体シミュレーションによって行った。これまで十分に考慮されて来なかった、ニュートリノの対消滅による加熱過程を考慮し、その影響を調べた結果、その効果は非常に大きく、ニュートリノによって放出される物質の性質を調べるためには対消滅加熱を考慮することが必須であることを示した。しかしながら、ガンマ線バーストに必要な、相対論的なジェットの放出は見られなかった。これは、物質密度の小さい回転軸周辺でニュートリノの加熱率が十分に大きくならないことが原因である。これは、相対論的ジェットの生成には純粋なニュートリノの効果だけではなく、磁場との相互作用によって起こる乱流が起源である有効粘性の効果が必要であることを示唆している。これについて我々は、粘性による円盤の加熱や、円盤の厚みなどの変化を考慮すれば、相対論的ジェットを生成できる可能性を示した。また我々は、ニュートリノによって放出される物質の量について調べた。我々は、本研究で我々が用いた核物質の状態方程式では、連星中性子星の合体直後に力学的に放出される物質と同程度の質量がニュートリノによる加熱で放出されることを示した。これは、Kilonovaのエネルギー源としてニュートリノによる質量放出が重要となりうることを示唆している。更に我々は、ニュートリノによって放出される物質の中の中性子過剰度に注目した。ニュートリノによって放出される物質の中では電子ニュートリノと反電子ニュートリノの吸収反応が十分に早く起こり、放出物質中の陽子数・中性子数比は1に近づく事を示した。これは、ニュートリノによって放出される物質の中ではr過程が殆ど起こらない事を示唆している。