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Developing numerical-relativity codes for high-precision computations of gravitational waves toward third-generation gravitational-wave detectors

开发数值相对论代码，用于第三代引力波探测器的高精度引力波计算

基本信息

批准号：
22K03617
负责人：
久徳浩太郎
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03617/
关键词：
宇宙物理重力波相対論中性子星ブラックホール数値相対論

项目摘要

当初計画していた通り、一般化区分的ポリトロープを数値相対論コードに実装し、問題なく安定に動くように整備した。従来の区分的ポリトロープよりも高い収束性を示すかについてもいくつかの数値実験を行い、残念ながら今のところ精度の改善は限定的にとどまる様子であるが、さらに広く解像度を変えた計算によって慎重に比較することも検討している。一方、今年度は中性子星物質が引き起こすであろうクォーク・ハドロンクロスオーバーが連星中性子星合体にもたらす影響の研究を行なっており、その際に従来の区分的ポリトロープでは厳密には音速が不連続になっていて相転移とも捉えられてしまうという懸念があった。この問題は一般化区分的ポリトロープにより克服できるため、その準備的なシミュレーションを行なっており、科学的成果につながる見込みを得ている。今後はこちらへの応用も進めていく予定である。もう一つの計画であったHLLC法は、共同研究者が別のプロジェクトで実装を行い、流体現象の追跡において諸々の改善が見られた。これが収束性の改善や高精度の重力波計算につながるかはまだ未知の部分があるため、今後は連携して取り組んでいこうと考えている。他に、連星の合体後にブラックホールを取り囲む降着円盤ができた場合など、ブラックホール時空が摂動を受けた際に本当に準固有振動と呼ばれる重力波が放射されるのかを、解析的手法に基づいて検討した。これは準固有振動は摂動によって容易に不安定化するという議論を受けてのもので、準固有振動が確認される連星合体シミュレーションとの整合性が理論的に未解決であったが、散乱問題の手法を応用することに寄ってなんら矛盾がないことを確認した。

The original planning was done, and the generalized classification of the ポリトロープをnumber and phase-to-coron コードに実装し, and the problem なく stable and dynamic くようにMaintenance した.ポリトロープよりも高い合性をshowすかについPrecisionの IMPROVED LIMITED にとどまる様子であるが、さらに広くCalculate it carefully and compare it carefully. On the one hand, this year's neutral sub-star material is the source of the material.ロンクロスオーバーが星neutron star fusion research on the influence of を行なThe difference between っており and その记に従来のポリトロープでは即 density and sound speed が is not Lian続になっていてphase転movable and catch the suspenseがあった.この Problem は Generalized distinction of ポリトロープにより overcome できるため、その prepared なシミュレーションを行なっており, scientific achievement につながる见込みを得ている. From now on, I will use the same method as I have decided to do in the future. The HLLC method was planned by Yuichi Kazuno, and the co-investigator was Yubetsu Nobuhiko.クトで実装を行い、fluid phenomenon のtracking において々の Improvementが见られた. Improvement of convergence and high-precision gravity wave calculation Unknownのpart of the があるため, the future of the joint してtake りgroup んでいこうと开えている. After he and Lian Xing merged together, the space-time movement of the space-time movement of the space-time movement occurred when the disk was dropped. It is a quasi-natural vibration, a quasi-natural vibration, a gravitational wave emission, and a method of analysis.これはquasi-natural vibrationは摂movingによってeasyにinstabilityするという DiscussionをReceivedけてのもので、quasi-natural vibrationがconfirmationされる连星合シミュレThe problem of unsolved problems of integration and dispersion in the theory of ーションとのTechnique を応 Use することに Send ってなんらContradiction がないことをConfirm した.

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）

Comprehensive Study of Mass Ejection and Nucleosynthesis in Binary Neutron Star Mergers Leaving Short-lived Massive Neutron Stars

双中子星合并留下短命大质量中子星中质量抛射和核合成的综合研究

DOI：
10.3847/1538-4357/ac9ce0
发表时间：
2023
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Fujibayashi Sho;Kiuchi Kenta;Wanajo Shinya;Kyutoku Koutarou;Sekiguchi Yuichiro;Shibata Masaru
通讯作者：
Shibata Masaru

Investigating GW190425 with numerical-relativity simulations

DOI：
10.1103/physrevd.106.084039
发表时间：
2021-09
期刊：
Physical Review D
影响因子：
5
作者：
R. Dudi;A. Adhikari;B. Brügmann;T. Dietrich;K. Hayashi;K. Kawaguchi;K. Kiuchi;K. Kyutoku;
通讯作者：
R. Dudi;A. Adhikari;B. Brügmann;T. Dietrich;K. Hayashi;K. Kawaguchi;K. Kiuchi;K. Kyutoku;

Gravitational Wave Signal for Quark Matter with Realistic Phase Transition

具有真实相变的夸克物质的引力波信号