2022 Fiscal Year Research-status Report
Classification of black hole spacetimes toward verification of no hair conjecture
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20K03929
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
野澤 真人 大阪工業大学, 工学部, 講師 (60547321)
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2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ブラックホール / 漸近的AdS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度(2022年度)は，漸近的AdSブラックホールの厳密解の探究を行った．静的な漸近AdS時空では，地平線の外側で正則なスカラー場の毛を持つブラックホールが存在し，ブラックホールの無毛仮説が破れていることが我々の先行研究により知られている．また，hairyブラックホール自身にも2種類の解が存在し，Schwarzschild-AdSブラックホールとあわせて3つの厳密解があるが，その理由は明らかでなかった．
そこで，加速度をもつようなC計量と呼ばれるブラックホールでも無毛仮説の破れが起こるのかを，厳密解を通して詳細に調べた．Weylテンソルの代数的特性がPetrov-D型に分類されるという条件のもと，超重力理論における新たなC計量を構築した．この解は，質量，2つの磁荷，加速度，トポロジーパラメータの他に，ディラトン結合定数とAdS半径に対応する7つの物理的パラメータを持つ．C計量特有のフリップ対称性により，静的hairyブラックホールに2つのブランチが存在することを示し，静的AdSブラックホールに2つの系列が存在する謎を解決した．また，電気的に中性で加速をしている場合には，角度により地平線が存在せず，必ず裸の特異点となることを示した．よってこの厳密解は無毛仮説の反例とはならないことを結論づけた．また大域的なPenrose図を描き，磁荷を持つ場合には地平線が存在し，円錐状特異点を除いて正則な解となることを示した．この成果は論文にて学術雑誌Physical Review Dに発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り，AdS時空における無毛仮説の検証を厳密解を通して行った．Einstein方程式は2階の非線形偏微分方程式であり，このような厳密解が得られること自体が貴まれであり，またこの厳密解を通してその周りの物理現象を探求できる貴重な舞台を提供する．そのため「おおむね」順調だと判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
漸近的AdS時空における回転ブラックホールの分類に関しては，これまで解生成の観点からは有用な定式化が存在しない．そこでWeylテンソルのPetrovタイプの分類という観点から，スカラー場を含むような重力理論における代数的特殊解の構築を目指す．
これと並行して，荷電ブラックホールの唯一性の証明法を，非線形シグマ模型の対称性と合わせたより有用な方法への改善を図る．
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| Causes of Carryover |
近年のコロナウイルスの状況により，当初予定していた外国出張がいまだできず，出張費が消費できなかったため．
【使用計画】海外出張が可能であれば，その旅費に充填させる．また、パソコンを新しいものに買い替えて研究の効率化を図る．
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