2015 Fiscal Year Research-status Report
ブラックホールの曲がった時空の効果を直接検出する方法
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26610050
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| Research Institution | Daido University |
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Principal Investigator |
斉田 浩見 大同大学, 教養部, 准教授 (80367648)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ブラックホール / ブラックホールの重力レンズ / ブラックホールの直接検出 / 一般相対性理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブラックホール（BH）の直接検出方法の考案が本研究課題の目的である。H26,27年度において、検出方法の原理はまとめた。まず、一般相対性理論に基づいて、BHの直接検出とは「BHの質量Mと自転角運動量Jを、一般相対論的な現象の特設観測で測ること」と定義する。そして M,J を測る原理の概要は、以下の通りである：
(1) BH周辺は観測波長で見る限りクリアだとし、BH近傍で（BHより十分小さな）光源がバースト的・等方的に発光した現象を観測ターゲットにする。
(2) 光源から観測者まで最短距離を通る光線 W0 と、BH周囲を1巡してから観測者に届く光線 W1 を観測し、次の2つを測定する：Dt = [W1の検出時刻]-[W0の検出時刻]（= 光線の観測者への到達時間の差）、R = [W1の観測強度]/[W0の観測強度]
(3) 上記の観測量はBHパラメータ M,J と光源の位置xや速度vによって決まるので、どんな M,J,x,v の値に対してどんな Dt,R の値が得られるのかを理論的に計算してリスト化する。
(4) 同一のBH候補天体で何度も（様々な光源の位置と速度の場合で）Dt,R を測定し、上記(3)のリストを比較することで、観測対象のBHの M,J が得られる。
以上のアイデアに基づく理論研究の成果は、2016年4月4日現在（本概要の執筆時）、論文としてまとめている最中である。さらに現在、天文観測の専門家と、実際に Dt,R をどのように測定するかという観測手法について議論しているところである。今後、本研究で提案する検出原理を論文にまとめると同時に、この原理に基づいたBH直接検出を実行する観測計画の立案を目指していく。
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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
当初の計画通り、BH直接検出の原理を提案できる段階に到達した。しかし、まだこの原理は論文になっていない（現在執筆中）ので「当初計画以上」の進行度とは言えず、「おおむね」順調だと判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、BH直接検出の原理を理論的に提案する論文を執筆中である。まずは、この論文を書き上げて投稿し、論文審査員に認めてもらうこおとを目指す。同時に、天文観測の専門家と、実際の観測計画の立案を目指す。
また、本研究成果を、銀河中心BH候補天体の周囲を巡る恒星S2の観測量の理論予測の研究へ応用する。これは、本研究課題と相補的な目的となる「これまでもより強い重力の観測に基づいた一般卒体制理論の検証」の研究となる。この研究は、本研究課題のターゲットであるBHの基礎理論に視点を置いた研究である。
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| Causes of Carryover |
当初計画では外国出張は1度の予定だったが、研究の進捗状況に応じて2度の外国出張を行った。そのため旅費が当初予定より多くなった。その一方で、研究補助や専門知識の提供にかかる謝金は支出しなかった。その収支差額で次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
必要に応じて研究補助や専門知識の提供のための謝金支出を行う。
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