中性子星連星の合体前電磁波対応天体に関する理論的研究

双中子星并合前电磁兼容物体的理论研究

• 批准号: 20J13806
• 负责人: 和田 知己
• 金额: $ 1.28万
• 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: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J13806/
• 关键词: 高速電波バースト; 周期的高速電波バースト; マグネターフレア; 中性子星; マグネター; Fast Radio Burst; 重力波; 連星中性子星合体; パルサー磁気圏

最終年度は, まず高速電波バーストの周期的活動性に関する研究発表を行った。高速電波バーストの周期性を説明するbinary comb modelについて、昨年度から引き続き研究を行った。その結果、FRB 20121102Aと呼ばれる周期的な高速電波バーストの周期を説明するには、大質量星と中性子星の連星よりも、大質量、もしくは中間質量ブラックホールと中性子星の連星の方が、許されるパラメータ空間が広いことがわかった。次にマグネターフレアのファイアボールモデルに関する研究も行った。2020年に観測されたマグネターフレアに伴う高速電波バースト、FRB 20200428Aは高速電波バーストの一部がマグネターから発生していることを強く示唆している。高速電波バーストとマグネターフレアが同時に観測されるには、生成された高速電波バーストがマグネターフレア中を減衰せずに伝搬する必要がある。この伝搬過程を明らかにするために、まずはマグネターフレアのファイアボールモデルについて研究をした。特に、マグネター表面でファイアボール導入されるバリオンの効果と、マグネターの磁場粒子の散乱弾面積を小さくする効果を考慮し、フレアの光度と運動エネルギーを導出した。その結果、以下の３点が主に明らかになった。(1)ファイアボール中のバリオンが多い場合にはバリオンの運動エネルギーがフレアのエネルギーと同程度になること、(2)磁場による散乱断面積の抑制が、バリオンの運動エネルギーを磁場がない場合に比べて小さくすること、（３）マグネターの大局的な磁場が、バリオンの運動エネルギーを小さくすること。このバリオンの運動エネルギーは高速電波バーストの伝搬に影響することが期待され、現在その影響を研究中である。

在最后一年，首先就高速无线电波爆发的周期性活动进行了研究演讲。我们继续研究二进制梳子模型，该模型解释了高速无线电波爆发的周期性。结果表明，要解释称为FRB 20121102a的周期性高速无线电波爆发的周期，大或中间质量黑洞和中子星的允许参数空间比大质量和中子星的二进制恒星宽。接下来，我们还对磁力耀斑的火球模型进行了研究。 FRB 20200428A是一种高速无线电波爆发，在2020年观察到，强烈表明，高速无线电波爆发的一部分是从磁力产生的。为了同时观察到高速无线电波爆发和磁性耀斑，生成的高速无线电波爆发必须在不通过磁力耀斑的情况下传播。为了阐明这一传播过程，我们首先对磁力耀斑的火球模型进行了研究。特别是，引入火球对磁力表面的bary子的作用以及减少磁场磁场颗粒的散射区域以及耀斑的发光强度和动能的效果。结果，揭示了以下三个要点：（1）当火球中有许多巴元时，巴里的动能应与耀斑的能量相同，（2）当抑制磁场引起的散射横截面区域时，巴里龙的动能应小于没有磁场时的磁场时，bary的能量应小时是磁场时的磁场，而磁场则是磁场时的。预计该重子的动能会影响高速无线电波爆发的传播，目前正在研究其效果。

项目成果

Analytic properties of the electromagnetic field of binary compact stars and electromagnetic precursors to gravitational waves

• DOI: 10.1093/ptep/ptaa126
• 发表时间: 2020-08
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Tomoki Wada;M. Shibata;K. Ioka

コンパクト連星合体直前の電磁場の解析解と合体前電磁波対応天体

致密双星并合前电磁场解析解及并合前电磁波对应天体

• 发表时间: 2020
• 作者: 和田;柴田;井岡
• 通讯作者: 井岡

12pW1-2 高速電波バーストの連星モデルと FRB121102 の解釈

12pW1-2快速射电暴双星模型及FRB121102解释

• 发表时间: 2020
• 作者: 和田;井岡;Zhang
• 通讯作者: Zhang

和田 知己のホームページ

和田朋美的主页

“W53a Binary model による FRB121102 の周期性の解釈

“使用 W53a 二进制模型解释 FRB121102 的周期性

• 发表时间: 2020
• 作者: 和田;井岡;Zhang
• 通讯作者: Zhang