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重力波検出器を用いた重力相互作用におけるパリティ破れの探索に向けた理論的研究

Publicly Offered Research

Project AreaNew development in astrophysics through multimessenger observations of gravitational wave sources
Project/Area Number 15H00772
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

浅田 秀樹  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50301023)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords重力波 / 重力理論 / 宇宙物理
Outline of Annual Research Achievements

超弦理論や量子重力などの研究から、数多くの修正重力理論のアイデアが提案されている。なかでも、「パリティの破れ」の可能性を有するチャーン・サイモン型の修正重力模型が近年、注目されている。昨年度おこなった解析により、先行研究のいずれもが、太陽系のような重力的に弱く束縛している多体系を正確に取り扱えないことが判明した。この解析の困難さは、結合するスカラー場と重力本来の計量場との非線形な連立方程式に起因する。強い重力場であるコンパクト天体よりも弱い自己重力で広がった天体(太陽や惑星など)の方で、この困難が顕著である。今年度内に最終的な結果まで到達出来なかったが、計算方法を検討して、ついに計算方法の見通しが立った。これらに関して、新学術「重力波天体」主催のシンポ(2016年12月27日、京都大学・基礎物理学研究所)にて「Toward self-consistent calculations of CS gravity in the solar system test」の題目で口頭発表を行った。具体的には、太陽系のような状況を対象として、通常のポスト・ニュートン近似と同様の「弱い重力場」かつ「(光速に比べて)遅い運動」の近似を用いて、計量場およびスカラー場に対する方程式の連立系を逐次的に解く手法を議論した。特に、スカラー場方程式における右辺の源項の具体的な表式が、一様密度かつ球対称な天体を仮定することで得られて、その方程式の(初等関数を用いた)解が求まった。そして、その方法に基づいて、現在計算を遂行中である。今後は、より一般的な状況に拡張して、解析を進めたい。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Finite-distance corrections to the gravitational bending angle of light in the strong deflection limit2017

    • Author(s)
      Asahi Ishihara, Yusuke Suzuki, Toshiaki Ono, Hideki Asada
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 95

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nonradial stability of marginal stable circular orbits in stationary axisymmetric spacetimes2016

    • Author(s)
      Toshiaki Ono, Tomohito Suzuki, Hideki Asada
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 94 Issue: 6

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.064042

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Gravitational bending angle of light for finite distance and the Gauss-Bonnet theorem2016

    • Author(s)
      Asahi Ishihara, Yusuke Suzuki, Toshiaki Ono, Takao Kitamura, Hideki Asada
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 94 Issue: 8

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.084015

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Post-Newtonian effects on the stability of the triangular solution in the three-body problem for general masses2015

    • Author(s)
      K. Yamada, T. Tsuchiya, H. Asada
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 91 Issue: 12 Pages: 124016-124016

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.124016

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Application of Sturm's theorem to marginal stable circular orbits of a test body in spherically symmetric and static spacetimes2015

    • Author(s)
      T. Ono, T. Suzuki, N. Fushimi, K. Yamada, H. Asada
    • Journal Title

      Europhysics Letters

      Volume: 111 Issue: 3 Pages: 30008-30008

    • DOI

      10.1209/0295-5075/111/30008

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 一般相対性理論とその検証の理論2015

    • Author(s)
      浅田秀樹
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2015-09-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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