| 研究課題/領域番号 |
19H01895
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
柳 哲文 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60467404)
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| 研究分担者 |
大川 博督 早稲田大学, 高等研究所, 准教授(任期付) (40633285)
原田 知広 立教大学, 理学部, 教授 (60402773)
佐々木 節 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (70162386)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | 原始ブラックホール |
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| 研究開始時の研究の概要 |
インフレーション中に生成された量子揺らぎを起源とする高密度領域が，宇宙初期に重力崩壊を起こした結果形成されるブラックホールを原始ブラックホール（PBH）と呼ぶ．PBH の存在量はその質量ごとに観測的制限が得られており，そこからインフレーションモデルを制限できる．また，近年は重力波源であるブラックホール連星の起源としても注目されている．本研究では初期揺らぎの統計性を素に，相対論的な非球対称重力崩壊シミュレーションを用いてPBH の質量，角運動量分布を明らかにする方法を提案する．
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| 研究成果の概要 |
インフレーション中に生成された量子揺らぎを起源とする高密度領域が，宇宙初期に重力崩壊を起こした結果形成されるブラックホールを原始ブラックホール（PBH）と呼ぶ．本研究の目的は「どの程度の質量と角運動量を持つPBHがどのくらい存在するか」という問いに答える手法を確立することであり，原始ブラックホール数の統計性の取り扱いについて，ピーク統計を用いた手法を確立した．また，非球対称PBH形成シミュレーション手法の開発に成功し，今後のシミュレーションを用いた研究に道筋をつけた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
原始ブラックホール(PBH:Primordial Black Hole)は重力波によって観測された連星ブラックホールや暗黒物質の候補として学術的にも社会的にも関心を集めている．PBHがこれらの天体を説明する可能性を追求するためにはPBHの統計的取り扱いとその非線形ダイナミクスの数値的解析が必要不可欠である．本研究課題においては，それらについて今後のより詳細な研究につながる道筋をつけたという点で大きな意義を持つ．
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