2019 Fiscal Year Annual Research Report
重力波データ解析に向けたブラックホール時空からの重力波波形の研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Gravitational wave physics and astronomy: Genesis |
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| Project/Area Number |
18H04583
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤田 龍一 京都大学, 基礎物理学研究所, 研究員 (50816626)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ブラックホール摂動法 / 重力波物理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブラックホール摂動法を用いて巨大質量ブラックホールを周回するコンパクト天体の運動とそれに伴う重力波放出の影響を調べ、以下の成果を得た。(1) ブラックホール時空の赤道面上における天体軌道の進化とそれにともなう重力波放出を調べた。宇宙重力波望遠鏡LISAによる3年間の観測では、ブラックホールの質量が太陽質量の約100万倍、初期軌道離心率が約0.6の連星が最も観測されやすいことを示した。また、重力波の高次多重極モードを考慮することで検出率が向上することを示した。具体的な波源のパラメータに対して信号雑音比を計算しているため、今後の理論波形構築の指針となる。この研究成果については現在論文投稿中である。 (2) ポストニュートン近似の下で軌道離心率展開せず重力波光度の公式を求める手法を開発した。回転するブラックホールを傾いた楕円軌道で周回する場合に、2次のポストニュートン補正項まで求めることに成功した。LISAの観測帯域において初期軌道離心率は0.7程度にピークを持つと期待されているため、軌道離心率で展開しない解析的な公式はより精度のよい理論波形の構築に貢献できる。この成果については現在論文執筆中である。 (3) 重力波放出による軌道の時間変化について作用角変数を用いたHamilton形式による再定式化を行った。従来とほとんど変わらない計算コストで共鳴軌道へも比較的簡単に拡張できるため、LISA観測のための理論波形構築に有用である。この研究成果については論文として公表した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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