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最終更新日:2019.07.11

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シリーズ: Yukawaライブラリー 1

重力波の源

重力波の源

A5/224ページ/2018年08月25日
ISBN978-4-254-13801-6 C3342
定価3,672円(本体3,400円+税)

京大基礎物理学研究所 監修/柴田大 ・久徳浩太郎 著

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紀伊國屋書店 旭屋倶楽部 東京都書店案内

重力波の観測成功によりさらなる発展が期待される重力波天文学への手引き。〔内容〕準備/重力波の理論/重力波の観測方法/連星ブラックホールの合体/連星中性子星の合体/大質量星の重力崩壊と重力波/飛翔体を用いた重力波望遠鏡/他

目次

1. 重力波源について学ぶための準備
 1.1 重力波天文学の可能性とは
 1.2 アインシュタイン方程式
 1.3 中性子星
  1.3.1 恒星の進化と中性子星の形成
  1.3.2 中性子星の構造と特徴
  1.3.3 中性子星の潮汐変形率
  1.3.4 パルサーとしての中性子星
  1.3.5 中性子星と白色矮星の連星: 2Moの中性子星の発見
 1.4 連星中性子星
  1.4.1 その観測的証拠
  1.4.2 連星中性子星の形成理論
 1.5 ブラックホール
  1.5.1 ブラックホール解
  1.5.2 ブラックホールの諸性質
  1.5.3 恒星サイズのブラックホール
  1.5.4 中間質量のブラックホール
  1.5.5 超巨大ブラックホール(SMBH)
 1.6 重力崩壊型超新星爆発の機構
  1.6.1 重力崩壊から爆発前まで
  1.6.2 ニュートリノ加熱機構に基づく超新星爆発
 1.7 ガンマ線バースト
  1.7.1 ガンマ線バースト即時放射の観測的特徴
  1.7.2 コンパクトネス問題
  1.7.3 火の玉と放射モデル
  1.7.4 ガンマ線バーストの中心エンジンモデル
 1.8 速い中性子捕獲過程(rプロセス)に伴う元素合成
  1.8.1 rプロセス元素組成の観測的特徴
  1.8.2 rプロセス元素合成の起源天体候補
  1.8.3 キロノバ
2. 重力波の理論
 2.1 波動方程式としてのアインシュタイン方程式
 2.2 線形のアインシュタイン方程式
 2.3 重力波の伝播
 2.4 重力波の発生
 2.5 有力な重力波の源とは?
 2.6 コンパクト星連星からの重力波放射とその反作用
 2.7 ブラックホール誕生時の重力波
 2.8 数値相対論
3. 重力波の観測方法
 3.1 重力波検出の基本原理
  3.1.1 重力波が質点に及ぼす影響
  3.1.2 重力波が光の伝播に及ぼす影響
 3.2 レーザー干渉計型重力波検出器
  3.2.1 レーザー干渉計による重力波検出
  3.2.2 地上に設置された重力波望遠鏡
  3.2.3 飛翔体を用いた重力波望遠鏡
 3.3 その他の重力波観測方法
  3.3.1 パルサータイミングアレイ
  3.3.2 宇宙マイクロ波背景放射(CMB)のBモード偏光観測
4. 連星ブラックホールの合体
 4.1 コンパクト星連星の合体
 4.2 連星ブラックホールの合体: 数値相対論による理解
 4.3 連星ブラックホール合体時に放射される重力波
 4.4 連星ブラックホールの発見: GW150914
 4.5 大質量ブラックホールはどのようにして生まれたのか?
 4.6 30Mo-30Moの連星ブラックホールは如何に形成されたのか?
5. 中性子星連星の合体
 5.1 連星中性子星の合体過程: 数値相対論による理解
  5.1.1 合体後に誕生する天体とその性質
  5.1.2 質量放出とキロノバ
 5.2 連星中性子星合体時に放射される重力波
  5.2.1 合体直前の重力波と潮汐変形効果
  5.2.2 大質量中性子星からの重力波
  5.2.3 重力波のスペクトル
 5.3 連星中性子星合体の初観測: GW170817
 5.4 ブラックホールと中性子星の合体過程: 数値相対論による理解
  5.4.1 潮汐破壊現象
  5.4.2 質量放出
 5.5 ブラックホール・中性子星連星の合体時に放射される重力波
6. 大質量星の重力崩壊と重力波
 6.1 原始中性子星が形成される場合に放射される重力波
  6.1.1 原始中性子星形成時
  6.1.2 対流やニュートリノ放射に付随して放射される重力波
 6.2 ブラックホール形成に伴う重力波
 6.3 高速で自転する原始中性子星からの重力波
7. 飛翔体を用いた重力波望遠鏡に対する重力波源
 7.1 我々の銀河系内の連星白色矮星
 7.2 恒星サイズの連星ブラックホール
 7.3 超巨大ブラックホールの合体
 7.4 超巨大ブラックホールの形成
 7.5 EMRI: 超巨大ブラックホールへの恒星サイズの天体の落下
8. 展望
参考文献
索引