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メトリック・アフィン重力理論における摂動論とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0135
補助金の研究課題番号 21F21789 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分外国
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

須山 輝明 (2023)  東京工業大学, 理学院, 教授 (20456198)

山口 昌英 (2021-2022)  東京工業大学, 理学院, 特定教授 (80383511)

研究分担者 BAHAMONDE-BELTRA SEBASTIAN  東京工業大学, 理学院, 外国人特別研究員
BAHAMONDE-BELTRAN SEBASTIAN  東京工業大学, 理学院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2021年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワードMetric-Affine Gravity / Gravity
研究開始時の研究の概要

本研究では、メトリック・アフィン重力理論に基づいて、統一的に種々の重力理論を扱い観測的に取捨選択することを目指します。宇宙における現在の加速膨張の発見以降、長距離での重力理論を修正することにより、この加速膨張を説明しようという幾多の試みがありました。もちろん、一般相対論は太陽系近傍の実験で厳しく検証されていますが、宇宙全体やブラックホール周辺では大きくずれる可能性があります。本研究では、torsionやnonmetricityを最大限に取り入れたメトリック・アフィン重力理論の枠組みで、このような領域での理論予言を与える摂動論を定式化し、将来観測により理論を取捨選択出来るように備えます。

研究実績の概要

We have addressed the problem of algebraic classification in Weyl-Cartan geometry and obtained all the possible algebraic types of the irreducible parts of the curvature tensor. In particular, we have shown that the curvature tensor can be decomposed in general metric-affine geometries into 11 fundamental parts, which include both Riemannian and post-Riemannian quantities with torsion and nonmetricity. In particular, it is demonstrated that the standard type D algebraic structure associated with black holes endowed with abelian interactions, such as the Kerr-Newman solution of General Relativity that describes a rotating charged black hole, cannot occur in the presence of the spin-orbit interaction of the Metric-Affine Gravity model under consideration. Therefore, the main conclusion is that the spin-orbit interaction modifies the geometry of the space-time, preventing such a specially algebraic type for a more general one, which gives rise to a more complicated system of nonlinear differential equations yet to be solved. This work has already been reviewed and published in Physical Review D.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 8件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Tartu(エストニア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Bremen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] CEICO(チェコ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Tartu(エストニア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Mons(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Bremen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Algebraic classification of the gravitational field in Weyl-Cartan spacetimes2023

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian、Valcarcel Jorge Gigante
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 108 号: 4 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1103/physrevd.108.044037

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New black hole solutions with a dynamical traceless nonmetricity tensor in Metric-Affine Gravity2023

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian、Chevrier Johann、Gigante Valcarcel Jorge
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2023 号: 02 ページ: 018-018

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2023/02/018

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Symmetric teleparallel Horndeski gravity2023

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian、Trenkler Georg、Trombetta Leonardo G.、Yamaguchi Masahide
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 107 号: 10 ページ: 104024-104024

    • DOI

      10.1103/physrevd.107.104024

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Testing Born?Infeld f(T) teleparallel gravity through Sgr $$\hbox {A}^\star $$ observations2022

    • 著者名/発表者名
      Jusufi Kimet、Capozziello Salvatore、Bahamonde Sebastian、Jamil Mubasher
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 82 号: 11 ページ: 1018-1018

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-022-10971-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Black hole solutions in scalar-tensor symmetric teleparallel gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian、Gigante Valcarcel Jorge、Jarv Laur、Lember Joosep
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2022 号: 08 ページ: 082-082

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2022/08/082

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Coincident gauge for static spherical field configurations in symmetric teleparallel gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian、Jarv Laur
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 82 号: 10 ページ: 963-963

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-022-10922-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Thick accretion disk configurations in the Born-Infeld teleparallel gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian、Faraji Shokoufe、Hackmann Eva、Pfeifer Christian
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 号: 8 ページ: 084046-084046

    • DOI

      10.1103/physrevd.106.084046

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Plebanski-Demianski solutions with dynamical torsion and nonmetricity fields2022

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian、Gigante Valcarcel Jorge、Jarv Laur
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2022 号: 04 ページ: 011-011

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2022/04/011

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Scalarized black holes in teleparallel gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian、Ducobu Ludovic、Pfeifer Christian
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2022 号: 04 ページ: 018-018

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2022/04/018

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Algebraic classification of the gravitational field in Weyl-Cartan space-times2023

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian
    • 学会等名
      Dawn of field theoretic approach
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metric-Affine Gravity: from theory to applications in black holes and cosmlogy2023

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian
    • 学会等名
      Third workshop on current challenges in cosmology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Distinctive features of hairly black holes in teleparallel gravity2023

    • 著者名/発表者名
      Bahamonde Sebastian
    • 学会等名
      CAS-JSPS-IBS CTPU-CGA 2023 Summer Workshop on Cosmology, Gravity, Particle Physics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Black holes in Teleparallel gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Sebastian Bahamonde
    • 学会等名
      Gravity Current challenges in black hole physics and cosmology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spherical symmetry and black holes in teleparallel gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Sebastian Bahamonde
    • 学会等名
      Metric-Affine Frameworks for Gravity 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metric affine gravity and Black holes2022

    • 著者名/発表者名
      Sebastian Bahamonde
    • 学会等名
      CAS-JSPS workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Black holes solutions in metric-affine gravity with dynamical torsion and nonmetricity2022

    • 著者名/発表者名
      Sebastian Bahamonde
    • 学会等名
      Yukawa International Seminar 2022a Gravity - The Next Generation-
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Black holes solutions in metric-affine gravity with dynamical torsion and nonmetricity2021

    • 著者名/発表者名
      Sebastian Bahamonde
    • 学会等名
      The 30th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-02-08   更新日: 2024-12-25  

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