様々な機構による原始ブラックホール形成の数値相対論研究

• 研究課題/領域番号: 24K07027
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: 立教大学
• 研究代表者: 原田 知広 立教大学, 理学部, 教授 (60402773)
• 研究分担者: 郡 和範 国立天文台, 科学研究部, 教授 (50565819) ; 柳 哲文 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60467404)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2028年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2027年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 原始ブラックホール / インフレーション / 数値相対論

研究開始時の研究の概要

従来の研究では、輻射優勢期における長波長解によって宇宙論的非線形断熱ゆらぎを構築し、その時間発展を数値相対論によって原始ブラックホール形成までを追うシミュレーションが行われてきた。しかし近年では、物質優勢期や再加熱期やインフレーション期などの、初期宇宙での様々な局面での原始ブラックホール形成の可能性が議論されている。本研究ではこのような多様な状況における宇宙論的な非線形摂動論に基づいて初期条件を設定し、数値相対論を用いて時間発展を一般相対論的に計算し、 PBH 形成をシミュレーションし、PBH の性質を決定する。