| 研究課題/領域番号 |
22K18720
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分16:天文学およびその関連分野
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
大栗 真宗 千葉大学, 先進科学センター, 教授 (60598572)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 重力レンズ / 重力波 / 波動光学 / ダークマター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、これまで観測例はないが近い将来観測が期待される波動光学重力レンズについて、 現実的な状況下での重力レンズ効果を計算する包括的な計算コードを開発し、様々な状況下での波動光学重力レンズの理解を深め、それを応用した新しい天文学の開発を目指す。
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| 研究実績の概要 |
波動光学効果の理論的研究を引き続き行なった。その詳細な定式化や、ボルン近似や幾何光学近似などのさまざまな近似を整理してまとめ直し、多くの知見を得た。その成果の一部は共著のレビュー論文にまとめられ投稿中である。また波動光学効果の定式化を検討し直し、経路積分法に基づく増幅因子の導出を拡張し、膨張宇宙に直接適用できるより一般的な定式化を発見した。また、ボルン近似の研究にも引き続き取り組み、その新しい導出法を発見した。この導出法は重力ポテンシャルを肩にもつ指数関数を展開する手法を用いており、これにより高次の項も容易に計算することができるという利点を持つ。従ってボルン近似の適用範囲を調べる上で強力な新しい手法であることがわかった。これにより、具体的に点質量レンズの場合において、ボルン近似の精度がレンズ天体中心からの距離のマイナス2乗に比例し、無次元周波数に比例することがわかった。解析解との比較による結果とも無矛盾であることを示すことができた。今後は、この新しい手法を応用して、等温球質量モデルなど他の質量モデルに対してもボルン近似の適用範囲とその限界をさらに調べていく。また、この手法をもとにボルン近似の精度を向上させる新しい手法の開拓にも取り組んでいく予定である。さらに、これらの成果をもとに、波動光学効果の数値計算の準備を進めている。具体的な数値計算手法を検討し、その実装法を試験および検討している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
特に理論面で波動光学重力レンズの理解が大きく進み、数値計算の準備が順調に進んでいるため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はボルン近似の理論研究と数値計算コードの開発をさらに進めていく。
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