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2020 Fiscal Year Research-status Report

連星ブラックホールの自転から迫る原始ブラックホールの検証

Research Project

Project/Area Number 19K03864
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

須山 輝明  東京工業大学, 理学院, 准教授 (20456198)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords原始ブラックホール / 原始密度揺らぎ
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、宇宙論的摂動論の手法を用いて、放射優勢期において高密度領域がホライズン再突入後に自己重力によって収縮に転じる時期までに2次摂動の効果によって生成されるベクトル型揺らぎを与える基礎方程式を用いて、高密度領域から原始ブラックホールが形成した時の平均的な角運動量を求める計算に取り組んだ。この段階において、スカラー型揺らぎに対するゲージを選択する問題と揺らぎのピーク付近に限定して平均計算をしなければならないという技術的な問題が生じ、その対策に取り組んだ。まずゲージの選択においては、ニュートン重力的な描像を再現するニュートニアンゲージが物理的考察から好ましいという示唆が得られた。角運動量の分散の評価をするにあたっては、原始密度揺らぎがガウス統計性に従うという仮定を採用し、ピーク理論を用いて角運動量を与える揺らぎの共分散行列の各要素の評価を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究目標は、原始密度揺らぎの2次効果によって作られる原始ブラックホールの平均的な角運動量の評価を進めることであった。角運動量を原始密度揺らぎで表した表式を導出し、それを用いた統計平均の計算も特別な困難もなく進められており、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、引き続き原始ブラックホールの角運動量を評価を行なう。

Causes of Carryover

新型コロナ肺炎のため、国内・国外を問わず一切の出張を行うことができず、当初予定していた旅費の支出が全く生じなかった。今年度は都合が許す限り、積極的に出張を行い、研究成果の普及に努める。

  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] ata Institute of Fundamental Research(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      ata Institute of Fundamental Research
  • [Journal Article] Search for the Stochastic Gravitational-wave Background Induced by Primordial Curvature Perturbations in LIGO’s Second Observing Run2021

    • Author(s)
      Kapadia Shasvath J.、Lal Pandey Kanhaiya、Suyama Teruaki、Kandhasamy Shivaraj、Ajith Parameswaran
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 910 Pages: L4~L4

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abe86e

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Quantum Ostrogradsky theorem2020

    • Author(s)
      Motohashi Hayato、Suyama Teruaki
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2020 Pages: 1,10

    • DOI

      10.1007/JHEP09(2020)032

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] On Arrival Time Difference Between Lensed Gravitational Waves and Light2020

    • Author(s)
      Suyama Teruaki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 896 Pages: 46~46

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab8d3f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prospects for probing ultralight primordial black holes using the stochastic gravitational-wave background induced by primordial curvature perturbations2020

    • Author(s)
      Kapadia Shasvath J.、Pandey Kanhaiya Lal、Suyama Teruaki、Ajith Parameswaran
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 101 Pages: 1,10

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.123535

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Local observer effect on the cosmological soft theorem2020

    • Author(s)
      Suyama Teruaki、Tada Yuichiro、Yamaguchi Masahide
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2020 Pages: 1,6

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa144

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] LIGOデータを用いた小スケール原始密度揺らぎの制限2021

    • Author(s)
      Teruaki Suyama
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] Formation of primordial black holes2020

    • Author(s)
      Teruaki Suyama
    • Organizer
      Physics of the Early Universe, online precursor
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 非ガウス性の観測効果2020

    • Author(s)
      Teruaki Suyama
    • Organizer
      日本物理学会
    • Invited
  • [Presentation] Stochastic gravitational waves as a probe of extremely small-scale primordial perturbations2020

    • Author(s)
      Teruaki Suyama
    • Organizer
      Copernicus Webinar Series
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Search for the stochastic gravitational-wave background induced by primordial curvature perturbations in LIGO's second observing run2020

    • Author(s)
      Teruaki Suyama
    • Organizer
      第9回観測的宇宙論ワークショップ
  • [Presentation] Search for the stochastic gravitational-wave background induced by primordial curvature perturbations in LIGO's second observing run2020

    • Author(s)
      Teruaki Suyama
    • Organizer
      Online JGRG
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gravitational waves as a probe of primordial density perturbations2020

    • Author(s)
      Teruaki Suyama
    • Organizer
      2nd IIT Guwahati and Tokyo Tech Joint workshop on Condensed Matter and High Energy Physics
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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