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初期宇宙における非一様時空の進化とその観測的検証

Research Project

Project/Area Number 13740139
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 素粒子・核・宇宙線
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

坂井 伸之  山形大学, 教育学部, 講師 (00267402)

Project Period (FY) 2001 – 2002
Project Status Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords一般相対論 / パルサー / 磁場 / 相転移 / ブラックホール / モノポール / 初期宇宙 / 非一様時空 / 宇宙論
Research Abstract

1.一般相対論的電磁気学方程式の導出とパルサー磁気圏への応用
強磁場中における超高エネルギー粒子の生成・加速現象は,宇宙の構造形成及びパルサー等の天体現象を解明する上で本質的である。前年度は,4次元テンソルで書かれた一般相対論的電磁場の方程式を,3+1(ベクトル・スカラー)形式で導出した。今年度は,その基礎方程式をパルサー磁気圏の粒子加速問題に適用し,重力の効果(慣性系の引きずり)により粒子加速が起こりやすくなることを示した。
2.初期宇宙の相転移におけるブラックホール形成
力の統一理論によると,宇宙初期には真空の相転移が起こり,磁気モノポールが多数生成したと考えられる。私は1996年の論文で,ヒグス場の真空期待値がプランク質量程度のときモノポールは「粒子」として存在できず,膨張して「宇宙」になることを示した。このとき,膨張するモノポールをその側から見るとミクロなブラックホールに見える。今回,ヒグス場が別のスカラー場と結合するハイブリッドモデルでモノポールのダイナミクスを調べた。その結果,膨張するモノポールはやはりブラックホールになるが,モデルパラメーターを適切に選ぶとその質量は天体スケール(例えば太陽質量程度)になることが明らかになった。つまり,現在正体不明の天体MACHOsやその他のブラックホールの起源が,このモデルによって説明される可能性がある。

Report

(2 results)
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All Other

All Publications (9 results)

  • [Publications] 坂井伸之, 柴田晋平: "General Relativistic Electromagnetism and Particle Acceleration in a Pulsar Polar Cap"Astrophysical Journal. 584. 427-432 (2003)

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  • [Publications] 坂井伸之: "膨張するモノポールとブラックホール形成"素粒子論研究. (印刷中). (2003)

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  • [Publications] 坂井伸之, 横山順一: "Hybrid Monopole Inflation and Massive Black-Hole Formation"Proc. 12th Workshop on General Relativity and Gravitation. (印刷中). (2003)

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  • [Publications] N.Sakai, J.D.Barrow: "Cosmological Evolution of Black Holes in Brans-Dicke Gravity"Classical and Quantum Gravity. 18. 4717-4723 (2001)

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  • [Publications] 坂井伸之: "余空間"数理科学. 39・11. 42-49 (2001)

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  • [Publications] 坂井伸之: "ダークマター問題と原始ブラックホール"素粒子論研究. 103・6. F51-F53 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] N.Sakai: "General Relativistic Electromagnetic Field and Particle Acceleration in Pulsar Polar Cap"9th Canadian Conference on General Relativity and Relativistic Astrophysics. (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] N.Sakai: "General Relativistic Electromagnetism in Pulsar Magnetosphere"Proc.International Workshop:Frontiers of Cosmology and Gravitation. 279-282 (2002)

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  • [Publications] N.Sakai, S.Shibata: "General Relativistic Analysis of Particle Acceleration in Pulsar Magnetosphere"Proc.11th Workshop on General Relativity and Gravitation. (印刷中). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report

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Published: 2001-04-01   Modified: 2016-04-21  

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