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原始ブラックホール合体による重力波から探る原始密度揺らぎと重力理論の性質

Publicly Offered Research

Project AreaGravitational wave physics and astronomy: Genesis
Project/Area Number 18H04579
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

山口 昌英  東京工業大学, 理学院, 教授 (80383511)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords重力理論 / 重力波
Outline of Annual Research Achievements

重力波の強力な放出源であるブラックホールがある際のトンネル効果について調べました。従来の研究では、球対称で静的なブラックホールホールであるシュワルツシルトブラックホールが存在する場合に、そのようなブラックホールがなく一様等方性が保たれている場合に比べて、トンネル確率がどのくらい促進または抑制されるかについて調べられてきました。本研究では、世界で初めて、回転するブラックホールがある際に、トンネル効果がどのくらい促進または抑制されるかを評価しました。その結果、回転は一般的にはトンネル確率を抑制する傾向にあることが分かりました。また、LIGO collaboration等により観測されたブラックホールの合体が原始ブラックホール起源であるとした場合に、その観測データから、原始ブラックホールを形成する原始密度揺らぎの性質を再構成する手法を構築しました。まずは、手始めに、原始密度揺らぎがガウス統計に従っていると仮定し、また、Press-Schechter formalism等を用いて原始ブラックホールの質量関数を求め、ブラックホールが合体する頻度を解析的に導きました。これと観測データを組み合わせることにより、原始ブラックホールを形成する原始密度揺らぎの性質を再構成することが可能です。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Vacuum decays around spinning black holes2020

    • Author(s)
      Naritaka Oshita, Kazushige Ueda, Masahide Yamaguchi
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 01 Issue: 1 Pages: 015-015

    • DOI

      10.1007/jhep01(2020)015

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ghost-free theories with arbitrary higher-order time derivatives2018

    • Author(s)
      Hayato Motohashi, Teruaki Suyama, Masahide Yamaguchi
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1806 Issue: 6 Pages: 1-29

    • DOI

      10.1007/jhep06(2018)133

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Vacuum decays around compact objects and spinning black holes2020

    • Author(s)
      Masahide Yamaguchi
    • Organizer
      New perspectives on cosmology
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Vacuum decays around spinning black holes2020

    • Author(s)
      Masahide Yamaguchi
    • Organizer
      Miyazaki Workshop on Particle Physics and Cosmology 2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Ghost-Free Theory with Third-Order Time Derivatives2018

    • Author(s)
      Masahide Yamaguchi
    • Organizer
      Quarks-2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ghost-Free Theory with Third-Order Time Derivatives2018

    • Author(s)
      Masahide Yamaguchi
    • Organizer
      International workshop for String theory, Gravitation and Cosmology (STGCOS2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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