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ブラックホールの曲がった時空の効果を直接検出する方法

研究課題

研究課題/領域番号 26610050
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 天文学
研究機関大同大学

研究代表者

斉田 浩見  大同大学, 教養部, 准教授 (80367648)

研究協力者 高橋 真聡  
南部 保貞  
坪井 昌人  
三好 真  
春日 隆  
岡 朋治  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードブラックホール / 重力レンズ / 一般相対性理論 / ブラックホールの重力レンズ / ブラックホールの直接検出 / 強い重力レンズ / 光の不安定円軌道 / ポリトロープ星 / グラバスター
研究成果の概要

ブラックホール(BH)は「光も(重力波も)脱出できない程に極端に重力が強い領域」なので、天体自身が発する光を捉えるという通常の観測手段では観測できない。そこで本研究は、一般相対論によって数学的に示されている「BH一意性定理:BHは質量と自転速度だけで完全に特徴づけられる」に注目し、「BH直接観測」とは「BHの強い重力に起因する現象の観測で質量と自転速度を測ること」だと定義した。そして、BH近傍の光源が発する2本の光線がBH周囲を巡った後に遠方の観測者に届く状況を想定し、その2光線の到達時間差と強度比から質量と自転速度を測る原理を考案した。今後は、この原理を実際の観測に応用していきたい。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] How to Measure Black Hole's Mass, Spin and Direction of Spin Axis in Kerr Lens Effect 1: test case with simple source emission near BH2017

    • 著者名/発表者名
      H. Saida
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spherical polytropic balls cannot mimic black holes2016

    • 著者名/発表者名
      H. Saida, A. Fujisawa, C. Yoo and Y. Nambu
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2016 号: 4 ページ: 043E02-043E02

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw032

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spherical polytropic balls cannot mimick black holes2016

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見、藤澤篤仁、柳哲文、南部保貞
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2016

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Maximum mass of a barotropic spherical star2015

    • 著者名/発表者名
      藤澤篤仁、斉田浩見、柳哲文、南部保貞
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 32 号: 21 ページ: 215028-215028

    • DOI

      10.1088/0264-9381/32/21/215028

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gravastar Shadows2014

    • 著者名/発表者名
      坂井伸之、斉田浩見、玉置孝至
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D90 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.104013

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 孤立したBHの質量、自転角運動量と自転軸の見込み角を測定する方法:Kerr BH の重力レンズ効果2016

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      松山大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A principle of measuring theBH's mass and spin via detecting the strong gravitational lens effect by Kerr BH2016

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      M87 Workshop
    • 発表場所
      国立台湾大学(台湾、台北市)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブラックホールの強い重力レンズ効果の観測による質量と自転角運動量の測定方法22016

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラックホールの曲がった時空の効果を直接観測する原理と方法32016

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] BH疑似天体はあり得るか?2016

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      ブラックホール磁気圏研究会
    • 発表場所
      ホテルマウントレースイ(夕張市)
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] BHの強い重力レンズ効果の観測によるBH質量と自転角運動量の測定原理2016

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      ブラックホール磁気圏研究会
    • 発表場所
      ホテルマウントレースイ(夕張市)
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Kerr BHの強い重力レンズ効果の測定による質量と自転角運動量の測定方法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      第17回特異点研究会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] How the observational quantities of strong gravitational lens effect depend on BH's mass and spin2015

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      Texas Symposium on Relativistic Astrophysics
    • 発表場所
      International Conference Center Geneva
    • 年月日
      2015-12-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 天文観測のための一般相対論とブラックホール2015

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      ブラックホール地平面研究会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブラックホールの強い重力レンズ効果の観測による質量と自転角運動量の測定方法2015

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラックホールの曲がった時空の効果を直接観測する原理と方法22015

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 流体球が持ち得る最大質量 --ブハダールの制限より厳しい制限--2015

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見、藤澤篤仁、柳哲文、南部安貞
    • 学会等名
      第16回特異点研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] SgrA*を巡る恒星S2観測を通した重力理論の制限への期待2014

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      長野ブラックホール天文教育研究会
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] BHシャドウはBH存在の直接証拠になるか?2014

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見、藤澤篤仁、柳哲文、南部安貞
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 一人時間差相関 --BHの直接検出を目指して--2014

    • 著者名/発表者名
      斉田浩見
    • 学会等名
      第24回「ブラックホール地平面勉強会」研究会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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