2022 Fiscal Year Research-status Report
動的なブラックホールのフォトンスフィアとシャドウの研究
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21K20367
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
古賀 泰敬 名古屋大学, 理学研究科, 研究員 (60910891)
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2021-08-30 – 2024-03-31
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| Keywords | ブラックホール / ブラックホールシャドウ / フォトンスフィア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、シェルの重力崩壊で形成されるブラックホールについて、ブラックホールシャドウがどのように形成され変化するかを観察した。特に複数のモデルを観察し、重力崩壊の詳細な過程とシャドウの形成について議論した。結果として、重力崩壊で形成されるブラックホールについては、時空のダイナミクスによって光の赤方偏移が起き、シャドウが形成されることがわかった。また、自然な引力に従う重力崩壊過程ではシャドウがなだらかに形成されるのに対し、重力崩壊に外的な要因があるときは瞬間的に赤方偏移することや強い青方偏移が起こる可能性を示し、観測への一定の示唆も得た。この研究は安積(TDSE)、木村(立教大)、岡林(大阪市大)との共同研究で行った。第23回特異点研究会や日本物理学会2023年春季大会などの学会で発表し、一定の評価を得て、さらなる発展につながる議論をした。
また関連する研究として、原始ブラックホール連星系の研究も行った。この研究では原始ブラックホール連星系の有効スピンの分布を導出し、現在の重力波観測との整合性などを示した。この研究は原田（立教大）、多田、横山、柳（名古屋大）との共同研究で行った。論文をAstrophysical Journalにて出版し、複数の学会・研究会で発表を行なった。
またそのほかの関連研究として、等曲率ゆらぎの重力崩壊にともなう原始ブラックホールの形成についても研究を行なっている。発展途上ではあるが、物質場の質量とブラックホール形成との関係に一定の示唆を得ている。この研究は佐々木（東大）、平野（小山高専）、柳（名古屋大）との共同研究である。
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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
研究において大きな想定外の困難はなく、概ね順調である。ただし関連研究や研究代表者の本業務との兼ね合いで、作業上の多少の遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
解析の都合上、当初の予定とは異なるモデルによる研究を行なっているが、本質的な違いはないと見ている。ただし、最終的な結論に向けてモデルの依存性についての議論は有意義であり、その点については研究を進めながら広く調べていくことなどについて吟味・検討していく。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により国内外における研究滞在や学会等への参加が延期・中止になったため、また予定していた学会への参加がオンライン化により旅費等の出費がなくなったため。延期・中止などによって機会が失われていた出張については、翌年度に当初予定していた分を行なう。また半導体不足などにより、購入が困難であった品目については適宜購入していく。
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