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重力波観測における逆問題の定式化および修正重力理論の検証への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K05431
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関弘前大学

研究代表者

浅田 秀樹  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50301023)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード重力理論 / 理論宇宙物理学 / 重力波 / 宇宙物理 / 宇宙物理学 / 相対論 / 宇宙論
研究成果の概要

重力波分野は、2017年のノーベル物理学賞の対象にもなり、広く一般にも知られるようになりました。これまでの観測結果は、その観測誤差の範囲内でアインシュタインの一般相対性理論の予言と矛盾しません。しかし、基礎物理の研究などからは、一般相対性理論には存在しない余剰な重力波偏波の可能性が示唆されています。これまでは、こうした余剰偏波の検証には6台以上の大型重力波検出器が必要だと思われていましたが、本研究は現状の世界にある4台の検出器でも検証可能であることを証明しました。そして、それが可能である条件を明示しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、アインシュタインの一般相対性理論をこえる重力理論が示唆する余剰な重力波偏波の新しい検証方法を与えた。これによって、将来、新しい重力物理学が拓ける可能性が生じた。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Gravitational lens without asymptotic flatness: Its application to Weyl gravity2020

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Keita、Ono Toshiaki、Asada Hideki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1103/physrevd.102.064060

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Condition for directly testing scalar modes of gravitational waves by four detectors2020

    • 著者名/発表者名
      Hagihara Yuki、Era Naoya、Iikawa Daisuke、Takeda Naohiro、Asada Hideki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.041501

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deflection angle of light for an observer and source at finite distance from a rotating global monopole2019

    • 著者名/発表者名
      Ono Toshiaki、Ishihara Asahi、Asada Hideki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 12 ページ: 124030-124030

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.124030

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraining extra gravitational wave polarizations with Advanced LIGO, Advanced Virgo, and KAGRA and upper bounds from GW1708172019

    • 著者名/発表者名
      Hagihara Yuki、Era Naoya、Iikawa Daisuke、Nishizawa Atsushi、Asada Hideki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 6 ページ: 064010-064010

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.064010

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Effects of Finite Distance on the Gravitational Deflection Angle of Light2019

    • 著者名/発表者名
      Ono Toshiaki、Asada Hideki
    • 雑誌名

      Universe

      巻: 5 号: 11 ページ: 218-218

    • DOI

      10.3390/universe5110218

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Prospects for observing and localizing gravitational-wave transients with Advanced LIGO, Advanced Virgo and KAGRA2018

    • 著者名/発表者名
      B. P. Abbott et al.
    • 雑誌名

      Living Reviews in Relativity

      巻: 21 号: 1 ページ: 1-57

    • DOI

      10.1007/s41114-018-0012-9

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deflection angle of light for an observer and source at finite distance from a rotating wormhole2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ono, A. Ishihara, H. Asada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 98 号: 4 ページ: 044047-044047

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.044047

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing gravitational wave polarizations with Advanced LIGO, Advanced Virgo, and KAGRA2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hagihara, N. Era, D. Iikawa, H. Asada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 98 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.064035

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gravitomagnetic bending angle of light with finite-distance corrections in stationary axisymmetric spacetimes2017

    • 著者名/発表者名
      Ono Toshiaki、Ishihara Asahi、Asada Hideki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.104037

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gravitational lensing by exotic objects2017

    • 著者名/発表者名
      Asada Hideki
    • 雑誌名

      Modern Physics Letters A

      巻: 32 号: 34 ページ: 1730031-1730031

    • DOI

      10.1142/s0217732317300312

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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