連星中性子星の合体の最終段階における潮汐力、相対論的効果の影響

潮汐力和相对论效应对双中子星并合最后阶段的影响

基本信息

批准号：
06740225
负责人：
小嶌康史
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740225/
关键词：
重力波一般相対論中性子星

项目摘要

LIGO等の重力波望遠鏡の有望な観測対象である連星中性子星の合体寸前の最終段階では軌道運動に対するポストニュートン重力等の相対論的補正項と共に、星の自転と軌道の相互作用、自転同士の相互作用、及び潮汐力などの星の質量以外の内部状態により決まる諸量の影響が現われてくる。それは流体力学的な複雑な問題になるが、ここでは星の内部の運動はその重心の周りを中心からの距離のある線形な関数に限定し、内部自由度を有限に近似した星のモデルを採用した。軌道運動に対する相対論的効果及び、それに結びついた星の内部運動を同時に考えた連立系を考察した。2.5次までのポスト・ニュートニアンの補正項(軌道運動に関する2次までの項、スピン軌道相互作用、スピン-スピン相互作用、潮汐力,重力波放出による反作用)を矛盾なく考慮した方程式を数値的に解いた。その結果、相対論的補正項および潮汐力による効果は定性的には同じ方向に働き、よりはやく合体する傾向になる。そのため、動経方向の速度は回転方向の10パーセント程度まで増加することがわかった。また、最終的に合体する時には潮汐力で引きのばされた方向がくっつくのではなく、やや斜め方向にぶつかることがわかった。(phase lagがある。)これらの結果は現在、論文にまとめている最中である。

双中子星是 LIGO 等引力波望远镜有希望观测的目标，在合并前的最后阶段，使用后牛顿引力等相对论修正因子进行轨道运动，以及恒星自转与轨道之间的相互作用，以及自转之间的相互作用，由恒星质量以外的内部状态决定的各种量的影响，例如潮汐力，变得显而易见。这是一个复杂的流体动力学问题，但在这里我们将恒星的内部运动限制为距质心一定距离的线性函数，并创建一个将内部自由度近似为有限数的恒星模型。已采纳。我们考虑一个耦合系统，该系统同时考虑轨道运动的相对论效应以及与之相连的恒星的内部运动。以数值方式创建始终考虑高达 2.5 阶的后牛顿修正项（有关轨道运动、自旋轨道相互作用、自旋-自旋相互作用、潮汐力和引力波发射引起的反作用的高达二阶项）的方程解决了它。因此，相对论修正项和潮汐力的影响在性质上作用在同一方向上，并且往往会更快地结合起来。因此，发现子午方向的速度比旋转方向的速度增加约10％。人们还发现，当它们最终合并时，它们会沿着稍微对角的方向碰撞，而不是沿着被潮汐力拉伸的方向粘在一起。（存在相位滞后。）这些结果目前正在一篇论文中进行总结。