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重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開

成果取りまとめ

研究領域重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開
研究課題/領域番号 17H06077
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

中村 卓史  京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (80155837)

研究分担者 田中 貴浩  京都大学, 理学研究科, 教授 (40281117)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード重力波 / ブラックホール / 宇宙で最初にできた星 / 重力波物理学
研究実績の概要

2016 年 2 月 11 日に a-LIGO は「2015 年 9 月 14 日に GW150914 と呼ばれる質量が太陽質量の約 30 倍のブラックホールからなる連星の合体に伴って放射される重力波の初の直接観測に成功した。」と いう発表をした。本領域の理論の計画研 究による、宇宙で最初に出来た金属のない種族 III 星説が a-LIGOの論文でも有力な GW150914 の起源として高く評価された。この取りまとめ期間中にもGW150914と同様の質量の大きなブラックホールがさらに2イベント検出された。また、原始ブラックホール説も本領域は提案した。a-LIGO と MOU を交わしていた本領域の X 線、光・赤外の計画研究は速報を受けて追観測を実施したが、 電磁波対応天体はないという結果を得た。ニュートリノ観測も実施したが、未検出であった。理論的にもブラックホール連星の合体からの電磁波・ニュートリノ放射は 考えにくいので、無矛盾な結果である。a-LIGO と a-Virgo は 2016 年 10 月 から2017年8月にかけて、さらに感度を上げ、O2(Observing run 2)を実施した。O2で は、連星中性子星の合体で重力波と電磁波の両方が放射 されることが期待されると我々は予言していたが、その通り8月17日に連星中性子星合体が見つかった。本領域の文科省での最終ヒアリングは9月8日であったので、それに向けて領域取りまとめの研究会を取りまとめ予算で8月24-26日に開催した。MOUでの約束から、連星中性子星の合体の解禁日が10月16日であったので、取りまとめの研究会と最終ヒアリングでは各計画研究が多くの論文を用意していたにも拘らず連星中性子星の合体には全く触れられなかった。2017年8月末までの成果を353ページの報告集にまとめて、国内の関係研究者に配布した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Prompt emission from the counter jet of a short gamma-ray burst2018

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Ryo、Ioka Kunihito、Nakamura Takashi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 3 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1093/ptep/pty012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Primordial black holes?perspectives in gravitational wave astronomy2018

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Misao、Suyama Teruaki、Tanaka Takahiro、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 35 号: 6 ページ: 1-76

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aaa7b4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hidden Universality in the Merger Rate Distribution in the Primordial Black Hole Scenario2018

    • 著者名/発表者名
      Kocsis Bence、Suyama Teruaki、Tanaka Takahiro、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 854 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaa7f4

    • NAID

      120006466622

    • 関連する報告書
      2017 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] Statistical nature of infrared dynamics on de Sitter background2018

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Junsei、Tanaka Takahiro
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2018 号: 02 ページ: 014-014

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/02/014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How to confirm the existence of population III stars by observations of gravitational waves2017

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Akinobu、Kinugawa Tomoya、Nakamura Takashi、Kanda Nobuyuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 6 ページ: 6-9

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.064025

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large gauge transformation, Soft theorem, and Infrared divergence in inflationary spacetime2017

    • 著者名/発表者名
      田中貴浩、浦川優子
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10 号: 10 ページ: 127-127

    • DOI

      10.1007/jhep10(2017)127

    • NAID

      120006410704

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Black hole ringdown echoes and howls2017

    • 著者名/発表者名
      Nakano Hiroyuki、Sago Norichika、Tagoshi Hideyuki、Tanaka Takahiro
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017 号: 7 ページ: 93-93

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx093

    • NAID

      120006410705

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Merger of Binary Black Hole and Quasi Normal Mode of Black Hole2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      Transient Universe (NTU Singapore)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Opening and A01 Status Report2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      Gravitational wave physics and astronomy: Genesis, First Area Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On ringing gravitational waves from black holes2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      YKIS2018a
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Targets of Innovative Area Gravitational Wave Physics and Astronomy:2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      KAGRA f2f meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A01: 重力波データ解析による 重力理論の検証2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      Gravitational wave physics and astronomy: Genesis, KICKOFF workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A01: 重力波データ解析による 重力理論の検証2017

    • 著者名/発表者名
      田中貴浩
    • 学会等名
      Gravitational wave physics and astronomy: Genesis, Area Workshop 2017 Autumn
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パルサー精密観測による重力理論検証2017

    • 著者名/発表者名
      田中貴浩
    • 学会等名
      日本物理学会秋季分科会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 深化する一般相対論 : ブラックホール・重力波・宇宙論2017

    • 著者名/発表者名
      田中 貴浩
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621302316
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2018-12-17  

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