2018 Fiscal Year Annual Research Report
New developments of gravity theory research in gravitational wave physics / astronomy
| Project Area | Gravitational wave physics and astronomy: Genesis |
|---|
| Project/Area Number |
17H06359
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
向山 信治 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (40396809)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 恵一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70199610)
浅田 秀樹 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50301023)
須山 輝明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20456198)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
|
| Keywords | 宇宙論 / 初期宇宙 / 量子重力 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
向山（代表）は、重力子が質量を持つ理論において、背景重力波がblue spectrumを持つだけでなく振幅が大きくなることを示し、観測可能性を議論した。前田（分担）は、階層的3体系における重力波の影響を解析し、ハルス・テイラー連星系において重力波の間接的根拠を与えたパルサーの近星点移動曲線に古在・リドフ振動に伴う屈折が現れることを示した。浅田（分担）は、Chern-Simons修正重力理論における遅い自転をする弱場天体での逐次解の構成法を開発し、GPB実験からの模型パラメタへの制限を付けた。須山（分担）は、暗黒物質がコヒーレントなスカラー場である仮説を、将来の重力波干渉計を用いるとどの程度検証できるかを明らかにした。山本（連携）は、非等方膨張宇宙などを伝搬する重力波について、その抽出と振る舞いについて研究を進めている。小林（連携）は、重力波観測から得られた制限を満たすような修正重力理論について、相対論的天体の構造、許されるパリティ対称性の破れ方、大規模構造の観測から得られる相補的制限などを調べた。重森（連携）は、弦理論における「D1-D5-Pブラックホール」と呼ばれるブラックホールの幾何状態を表す「超層解」と呼ばれる解の新しい例の構成をした。中山（連携）は、暗黒物質が重力相互作用しか持たないような模型を考え、インフレーション終了後の再加熱時期における重力的粒子生成の効果により、暗黒物質存在量の観測値を再現することが可能であることを示した。本橋（博士研究員）は、自発的スカラー化機構について、その性質が物質分布の対称性により劇的に左右されることを証明した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
50編の論文を査読付き学術雑誌に出版し、国際会議や研究会で研究発表を56回行なった。「研究実績の概要」で記述したように、学術的価値の高い研究を数多く行い、重力波観測が重力理論の発展を促す可能性、そして理論予言がさらなる実験の発展の動機付けとなる可能性を追求した。したがって、本研究はおおむね順調にしてんしていると判断する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、重力理論の検証に向け、天文学的・宇宙論的観点からの重力波の研究を総合的に推進するものである。当然全体として統一感をもって研究に臨むべきであるが、それと同時に、個々の研究に高い質が求められる。そこで、個々の研究の効率を最適化するため、本年度同様に、全体を A) 拡張重力理論に基づく宇宙シナリオの重力波による検証可能性; B) 拡張重力理論におけるコンパクト天体と重力波; C) 相対論的な強重力場での天体の運動と重力波生成・伝播; D) ブラックホール周りの粒子のカオス的運動など、相対論的力学系からの重力波; E) 重力波の伝搬に関する理論模型の探求と観測との比較による制限; F) インフレーション宇宙論の重力波物理としての側面; G) インフレーション後の再加熱過程における重力波の生成; H) レーザー干渉計やパルサータイミングを用いて背景重力波を検出する方法論; I) 原始ブラックホールの連星が放出する重力波; J) ブラックホールの微視的構造の理論的解明; K) 超弦理論などの量子重力理論に基づく宇宙論シナリオと重力波 の 11 課題に分類し、それぞれについて研究を遂行する。
|
