一般相対論的宇宙現象の研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12440063
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 冨田 憲二 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (90034610)
• 研究分担者: 細谷 暁夫 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (80028258) ; 小玉 英雄 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (40161947) ; 中村 卓史 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80155837) ; 前田 恵一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70199610) ; 冨松 彰 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10034612)
• キーワード: 一般相対理論 / 宇宙論 / 重力波 / 重力レンズ / 時空の特異点 / ブラックホール / ダークマター / 宇宙背景放射

研究概要

平成12年度の研究は、次の3項目の対象に対して行われたので、それぞれについて述べる。
1.初期宇宙:宇宙初期の時空構造として、近年、多次元世界(ブレーンワールド)に埋められた4次元時空の研究が盛んに行われ、新しい世紀の初期宇宙論として注目されている。本研究分担者によっても、多くの研究がなされ、興味ある結果が導かれている。また、超重力理論にもとずくインフレーション宇宙のモデルのや密度揺らぎの生成についても研究された。
2.重力波、ブラックホール:中性子星、ブラックホール等のコンパクト星のバイナリ-(二重星)の運動の一般相対論的取り扱い、および、重力波放出の研究が精力的に行われた。また、ブラックホール周辺の電磁現象、ブラックホールとスカラー場との相互作用、回転するコンパクト星の降着円盤の(一般相対論的)安定性、振動の研究がなされた。
3.非一様性、大規模構造と重力レンズ現象:Ia型超新星の加速現象の観測データを再現する宇宙モデルとして、宇宙定数または、未知の物質(クインテッセンス)を含むものが考えられ、その物質の状態方程式の研究が行われた。また、半径200メガパーセックのボイド(低密度)領域が宇宙定数の働きをする宇宙モデルも提唱され盛んに研究された。いずれのモデルがより正しいかは今後の問題である。重力レンズ現象に関しては、レンズ効果によるハッブル定数、宇宙背景放射の非等方性、QSO(準星)の分布への影響が研究され、また、再加熱期における非線型の物質密度成長についても調べられた。
以上の研究成果の多くは、平成12年9月に大阪大学にて開催した「一般相対論および重力」研究会において発表され、さらに、アメリカ、テキサスにおいて12月に開催された「相対論的天体物理学」研究会においても発表され議論された。

研究成果

• [文献書誌] 冨田憲二: "Anisotropy of the Hubble Constant in a Cosmological Model with a Local Void on Scales of 〜200 Mpc"Prog.Theor.Phys.. 105 No.3. 419-427 (2001)
• [文献書誌] 福来正孝: "Limits on Neutrino Mass from Cosmic Structure Formation"Phys.Rev.Letter. 84. 1082-1085 (2000)
• [文献書誌] Guo-Chin Liu: "Nonlinear Evolution of Very Small Cosmological Baryon Perturbations at Recombination"Astrophys.J.. 547. 1-11 (2001)
• [文献書誌] 千葉剛: "Kinetically Driven Quintessence"Phys.Rev.D. 62. 023511 (2000)
• [文献書誌] 千葉剛: "Feasibility of Reconstructing the Quintessential Potential Using SNIA Data"Phys.Rev.D. 62. 121301(R) (2000)
• [文献書誌] 二間瀬敏史: "High Frequency Gravitational Rediation and Ringing Down of an Isolated Gravitating Systems"Prog.Theor.Phys.. 103. 1147-1155 (2000)
• [文献書誌] M.Tada: "A Determination of the Hubble Parameter with the Gravitational Lens System PG1115+080"Prog.Theor.Phys.. 104. 971-980 (2000)
• [文献書誌] 前田恵一: "Dilation-Gravity on the Brane"Phys.Rev.D. 62. 124009 (2001)
• [文献書誌] T.Tamaki: "Estimating Hawking Radiation for Exotic Black Holes"Phys.Rev.D. 62. 107503 (2001)
• [文献書誌] K.Koyama: "Evolution of Cosmological Perturbations in the Brano World"Phys.Rev.D. 62. 123502 (2000)
• [文献書誌] A.Taruya: "Spherical Infall Model in a Cosmological Background Density Field"Month.Not.Roy.Astron.Soc.. 317. 873-879 (2000)
• [文献書誌] 冨松彰: "Relativistic Dynamo in Magnetospheres of Rotating Compact Objects"Astrophys.J.. 528. 972-978 (2000)
• [文献書誌] 冨松彰: "Asymptotic Power-Law Tails of Massive Scalar Fields in Reissner Nordstrom Back"Phys,Rev,D. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] 小嶋康史: "Approximate equation relevant to axial oscillations on slowly rotating relativistic stars"Phys.Rev.D. 62. 04006-1-11 (2000)
• [文献書誌] K.Konno: "General Relativistic Modification of a Pulsar Electromagnetic Field"Prog.Theor.Phys.. 104. 1117-1127 (2000)
• [文献書誌] 南部保貞: "Renormalization group approach to Cosmological back reaction problems"Phys.Rev.D. 62. 104010 (2000)
• [文献書誌] 南部保貞: "Back reaction Problem in the Inflationary Universe"Phys.Rev.D. 63. 044013 (2001)
• [文献書誌] 横山順一: "Inflation and the Dwart Galaxy Problem"Phys.Rev.D. 62. 123509 (2000)
• [文献書誌] O.Seto: "What happens when the Inflaton stops during inflation"Phys.Rev.D. 61. 103504 (2000)
• [文献書誌] 細谷暁夫: "Generalized Second Law of Black Hole Thermodynamics and Quantum Information Theory"Phys.Rev.D. (印刷中).
• [文献書誌] T.Hamana: "A new measure of sigma 8 the lensing dispersion in high-z type Ia SN"Astrophys.J.. 534. 29-31 (2000)
• [文献書誌] J.Schmelzing: "Effects of Weak Lensing on the Topology of CMB Maps"Astrophys.J.. 544. L83-87 (2000)