重力波源と波形の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14047212
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中村 卓史 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80155837)
• 研究分担者: 大原 謙一 新潟大学, 理学部物理学科, 助教授 (00183765) ; 千葉 剛 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40324602) ; 田中 貴浩 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40281117) ; 西條 統之 京都大学, 大学院・理学研究科, 学振特別研究員
• キーワード: 重力波 / 数値相対論 / ブレーンワールド / 輻射反作用 / 重力理論 / 重力レンズ / γ線バースト

研究概要

1)DECIGO/BBOを用いると連星中性子星などのコンパクト連星の合体現象が起こる天球上の位置を合体に先がけて1分の精度で予報することが可能になるという重要な事実を指摘した。これによって、正に重力波天文学と呼ぶにふさわしいターゲットが存在することを明らかにした(中村)。2)重力波の重力レンズ効果を通じてレンズ天体に関する情報をどのように引き出すことが可能であるかを議論し、重力波は光と違い幾何光学近似が成り立たないためレンズ確率が大きくなるという効果があることを発見した(中村)。3)数値相対論における遠方での重力波の波形の読み取りをゲージ不変量を用いて行なう方法の拡張をおこない、うまく機能することを示した(中村、大原)。4)コンパクト連星の軌道進化を計算する為に用いるブラックホール摂動の方法による輻射反作用力の計算に関して、新しい解析的な正則化の方法を与え、計算が実行可能であることをスカラー波の場合に示した(田中)。5)TeVスケールで原始ブラックホールが生成されるシナリオでは、重力波観測で検証可能であることを指摘した。さらに、波形から余剰次元の兆候が読み取れることがわかった(田中)。6)γ線バーストから期待される重力波の波形について調べた(中村)。7)重力理論の変更の可能性について様々な可能性について調べた(千葉、田中)。

研究成果

• [文献書誌] T.Kobayashi, H.Kudoh, T.Tanaka: "PRIMORDIAL GRAVITATIONAL WAVES IN INFLATIONARY BRAKE WORLD"Phys.Rev.D. 68. 044025 (2003)
• [文献書誌] Kaiki T.Inoue, T.Tanaka: "GRAVITATIONAL WAVES FROM SUBLUNAR MASS PRIMORDIAL BLACK HOLE BINARIES : A NEW PROBE OF EXTRADIMENSIONS"Phys.Rev.Lett.. 91. 021101 (2003)
• [文献書誌] H.Kudoh, T.Tanaka, T.Nakamura: "SMALL LOCALIZED BLACK HOLES IN BRANE WORLD : FORMULATION AND NUMERICAL METHOD"Phys.Rev.D. 68. 024035 (2003)
• [文献書誌] Ryuichi Takahashi, Takashi Nakamura: "DECI HERTZ LASER INTERFEROMETER CAN DETERMINE THE POSITION OF THE COALESCING BINARY NEUTRON STARS WITHIN AN ARC MINUTE A WEEK BEFORE THE FINAL MERGING EVENT TO BLACK HOLE"Astrophys.J.Lett.. 596. L231 (2003)
• [文献書誌] Ryuichi Takakashi, Takashi Nakamura: "WAVE EFFECTS IN GRAVITATIONAL LENSING OF GRAVITATIONAL WAVES FROM CHIRPING BINARIES."Astrophys.J.. 595. 1039 (2003)
• [文献書誌] Sanjay Jhingan, Takahiro Tanaka: "IMPROVEMENT ON THE METRIC RECONSTRUCTION SCHEME IN REGGE-WHEELER-ZERILLI FORMALISM"Phys.Rev.D. 67. 104018 (2003)