磁場と内部構造を持つ連星中性子星の一般相対論的準平衡解

具有磁场和内部结构的双中子星的广义相对论准平衡解

基本信息

批准号：
21K03556
负责人：
谷口敬介
金额：
$ 2.25万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、連星中性子星の合体時に放出される重力波の観測データを解析することにより、中性子星の状態方程式の情報を得ることができるようになった。さらに詳細な中性子星内部の情報を得るためには、中性子星の内部構造や磁場構造を取り入れた一般相対論的な連星中性子星モデルを数値的に構築することが必要である。本研究では最終目標として、中性子星の中心部分に存在するコアが超流体中性子と超伝導陽子の2流体で構成されているとし、さらに中性子星が磁場を伴っている状態で、連星中性子星の進化系列の準平衡段階での物理過程を解明することを掲げている。このモデルによって構成した準平衡解を用いて、内部構造や磁場構造が中性子星の潮汐変形度などの物理量に対して与える影響を調べ、さらに、その準平衡解を連星中性子星合体シミュレーションの初期データとして提供し、重力波物理学に貢献することを目指している。今年度の計画では、昨年度完成させた定式化を用いて、中性子星を2流体として扱った連星中性子星の一般相対論的準平衡解を求めるための数値計算コード開発を行い、完成させるということを目指していた。コード開発は重力場の方程式を解く部分と流体の方程式を解く部分に分かれるが、今年度は前者を完成させることができた。しかし、後者はまだ開発中で、年度内に終わらせることができなかった。また、今年度中に取り掛かる予定であった磁場を伴った場合の定式化については、ニュートン重力を用いて概要を掴む段階まで到達したが、一般相対論を用いた完全な定式化は、年度内に完成させることができなかった。

近年来，通过分析双中子星合并时发出的引力波的观测数据，可以获得有关中子星状态方程的信息。为了获得中子星内部更详细的信息，需要数值构建包含中子星内部结构和磁场结构的广义相对论双中子星模型。这项研究的最终目标是假设中子星中心的核心由两种流体组成：超流中子和超导质子，并且中子星伴随着磁场，目的是阐明物理现象。进化序列准平衡阶段的过程利用该模型构建的准平衡解，我们研究了内部结构和磁场结构对中子星潮汐变形程度等物理量的影响，我们的目标是提供这些数据作为数据并为引力做出贡献。波物理学。今年的计划是利用去年完成的公式开发并完成一个数值计算代码，用于寻找双中子星的广义相对论准平衡解，将中子星视为双流体，这就是我的目标。为了。代码开发分为求解引力场方程的部分和求解流体方程的部分，今年我们能够完成前者。不过，后者仍在开发中，无法在本财年内完成。此外，关于我们计划在本财年进行的涉及磁场的公式化，我们已经达到了使用牛顿引力的轮廓的阶段，但使用广义相对论的完整公式化不会在本财年完成。我无法完成它。