2019 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical study of the mass and angular momentum distribution of primordial black holes
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19H01895
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
柳 哲文 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60467404)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大川 博督 早稲田大学, 高等研究所, 講師(任期付) (40633285)
原田 知広 立教大学, 理学部, 教授 (60402773)
佐々木 節 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (70162386)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 原始ブラックホール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原始ブラックホール量のピーク理論に基づいたより正確な見積もり方法に対して，初期揺らぎの局所的非ガウス性を取り入れた計算方法を提案した．初期揺らぎの非ガウス性はインフレーションモデルを特徴づける上で重要視されており，原始ブラックホール量という観測量と結び付けた点で大きな意義を持つ．
これまでの原始ブラックホール量を見積もる手法は，初期揺らぎがブロードな場合には用いることができなかったが，ブロードな初期パワースペクトルに対して，小スケールの揺らぎを均すために必要となる窓関数の導入方法の開発に成功した．これによって任意の初期パワースペクトルに対して，ピーク理論を用いた，より正確な原始ブラックホール量の見積もりが可能となった．
世界で初めて，輻射流体での非球対称原始ブラックホール形成シミュレーションを行い，原始ブラックホール形成における扁平率の影響を調べた．結果として輻射流体を仮定した現実的な状況で扁平率が大きく影響することはないことがわかった．この研究では，非球対称原始ブラックホール形成における初期条件の与え方や計算手法の改良などが行われ，多くな技術的な発展が得られた．これらは今後回転する原始ブラックホール形成シュミレーションを行い，角運動量の見積もりにつなげる上で重要な基礎を与える，重要な研究成果である．
宇宙論的摂動に基づいた近似的な角運動量の見積もりについての研究も行い，学術論文として成果を発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当人の事情により研究員の雇用が遅れたことと，原始ブラックホール形成シミュレーションにおいて，中心付近で当初の予測よりも高い解像度が必要となることが判明し，数値計算コードの開発において遅れが生じている．
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| Strategy for Future Research Activity |
数値計算を得意とする研究員を新たに雇用することで数値計算コードの開発を加速させ，回転する原始ブラックホール形成シミュレーションをできる限り早期に実現する．
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