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2010 Fiscal Year Annual Research Report

重力波を用いた重力理論の精密な検証

Research Project

Project/Area Number 10J02592
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

西澤 篤志  京都大学, 基礎物理学研究所, 特別研究員(PD)

Keywords重力波 / 修正重力理論 / ダークエネルギー / 重力理論の検証
Research Abstract

本研究は、ダークエネルギーの物理的起源や初期宇宙での物理を明らかにするために、修正重力理論としての可能性に着目し、次世代の精密天文学としての重力波を用いてその性質を明らかにすることを目的としている。具体的には、重力波の波形やスペクトルが予言可能な連星系からの重力波及び背景重力波に焦点を当て、修正重力理論の検証のための理論的枠組の構築および修正重力理論への制限に関する研究を行う。
初年度は、連星系から重力波による宇宙加速膨脹の測定に関する研究を行った。このテーマに関する研究は計画以上に順調に進行し、我々は、スペース重力波検出器の将来計画において遠方(高赤方偏移)の宇宙までのハッブルパラメータを電磁波の観測よりも精度良く決定出来ることを示した。また、従来から問題であった電磁波観測によって連星系のホスト銀河を特定しなければならないという点について新たに研究を進めた。その結果、重力波観測単独でも原理的には宇宙膨張を測定出来ることを示し、将来スペース重力波検出器では連星系のホスト銀河を特定せずとも精度良く宇宙加速膨張を調べられることを明らかにした。
背景重力波の直接観測による重力波偏極モード探査に関しては、我々はまず、修正重力理論検証のための理論的枠組および観測手法を構築した。修正重力理論に制限を課すためには重力波の生成も修正重力理論によって扱う必要があるが、我々は重力の高次曲率項がインフレーションを起こすモデルに着目し、生成過程を解析した。そして、数値計算によって重力波スペクトルの計算を行った。現時点で、重力波スペクトルに修正重力理論の特徴が現れること、それを重力波検出器の将来計画で検証出来る可能性があることが分かっている。これについては次年度も研究を継続する予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2011 2010

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] A search for gravitational waves associated with the August 2006 timing glitch of the Vela pulsar2011

    • Author(s)
      J.Abadie, et al. (LIGO Scientific collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 83 Pages: 042001-1-042001-13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cosmological test of gravity with polarizations of stochastic gravitational waves around 0.1-1 Hz2010

    • Author(s)
      A.Nishizawa, A.Taruya, S.Kawamura
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 81 Pages: 104043-1-104043-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DECIGO and DECIGO pathfinder2010

    • Author(s)
      Masaki Ando, et al. (DECIGO collaboration)
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 27 Pages: 084010-1-084010-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Search for gravitational-wave inspiral signals associated with short gamma-ray bursts during LIGO's fifth and VIRGO'S first science run2010

    • Author(s)
      J.Abadie, et al. (LIGO Scientific collaboration)
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 715 Pages: 1453-1461

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] All-sky search for gravitational-wave bursts in the first joint LIGO-GEO-Virgo run2010

    • Author(s)
      J.Abadie, et al. (LIGO Scientific collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 81 Pages: 102001-1-102001-20

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Search for gravitational-wave bursts associated with gamma-ray bursts using data from LIGO science run 5 and VIRGO science run 12010

    • Author(s)
      B.P.Abbott, et al. (LIGO Scientific collaboration)
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 715 Pages: 1438-1452

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predictions for the rates of compact binary coalescences observable by ground-based gravitational-wave detectors2010

    • Author(s)
      J.Abadie, et al. (LIGO Scientific collaboration)
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 27 Pages: 173001-1-173001-25

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calibration of the LIGO gravitational wave detectors in the fifth science run2010

    • Author(s)
      J.Abadie, et al. (LIGO Scientific collaboration)
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      Volume: 624 Pages: 223-240

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] First search for gravitational waves from the youngest known neutron star2010

    • Author(s)
      J.Abadie, et al. (LIGO Scientific collaboration)
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 722 Pages: 1504-1513

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Search for Gravitational Waves from Compact Binary Coalescence in LIGO and Virgo Data from S5 and VSR12010

    • Author(s)
      J.Abadie, et al. (LIGO Scientific collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 82 Pages: 102001-1-102001-11

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DECIGOによる重力波位相を用いた宇宙膨張測定2011

    • Author(s)
      西澤篤志, 八木絢外, 田中貴浩, 樽家篤史, 斎藤俊
    • Organizer
      日本物理学会春季大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(震災のためWeb上発表)
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] 連星系からの重力波によるハッブルパラメータの測定2010

    • Author(s)
      西澤篤志, 樽家篤史, 斎藤俊
    • Organizer
      第23回理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学(ポスター発表)
    • Year and Date
      20101220-20101222
  • [Presentation] Direct measurement of Hubble parameter with gravitational waves2010

    • Author(s)
      A.Nishizawa, A.Taruya, S.Saito
    • Organizer
      COSMO/CosPA
    • Place of Presentation
      東京大学(本郷)(ポスター発表)
    • Year and Date
      20100927-20101001
  • [Presentation] Cosmological test of gravity with polarizations of stochastic gravitational waves2010

    • Author(s)
      A.Nishizawa, A.Taruya, K.Hayama, S.Kawamura
    • Organizer
      Yukawa International Seminar 2010
    • Place of Presentation
      京都大学(ポスター)
    • Year and Date
      20100628-20110702
  • [Presentation] Direct measurement of Hubble parameter with gravitational waves2010

    • Author(s)
      A.Nishizawa, A.Taruya, S.Saito
    • Organizer
      GR19
    • Place of Presentation
      Mexico city, Mexico
    • Year and Date
      2010-07-07
  • [Presentation] 重力波とダークエネルギー2010

    • Author(s)
      西澤篤志
    • Organizer
      第8回DECIGOワークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学(本郷)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-06-14

URL: 

Published: 2013-06-26  

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