ブレーンと重力場の相互作用

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14740165
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田中 貴浩 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40281117)
• キーワード: ブレーンワールド / Randall-Sundrum / バルクスカラー場 / フリードマンブレーン / induced gravity / 原始ブラックホール / 重力波 / 局在したブラックホール

研究概要

○Randall-Sundrumブレーンワールドモデルに関する研究:1)ブレーンに局在したブラックホール解を数値的に求めるための定式化と、テスト計算を行なった。2)バルクにスカラー場存在するブレーンワールドのモデルにおいて宇宙論的な時間変化する一様等方ブレーンの厳密解を生成する手法と、そのまわりでの摂動計算の一般手法をしめした。3)フリードマンブレーンの周りのテンソル摂動に関して、5次元的な描像とデュアルな4次元重力+共形場による量子補正という二つの描像で同一の方程式が導出されることを示した。
○ブレーン上にアインシュタイン・ヒルベルト作用が存在するブレーンワールドのモデル(GDPモデル)において弱い重力の近似で4次元重力が再現されるメカニズムを一般に示し、線形近似では4次元のアインシュタイン重力が現われない原因を明らかにした。
○宇宙がTeVスケールだった頃に原始ブラックホールが生成されたとするシナリオを考えると、将来の重力波観測で観測される可能性があることを指摘した。さらに、Randall-Sundrumモデルのような余剰次元が大きく広がっているモデルでは,重力波の波形から余剰次元の兆候が読み取れる可能性すらあることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Takahiro Tanaka: "WEAK GRAVITY IN DGP BRANE WORLD MODEL"Phys.Rev.D. 69. 024001 (2004)
• [文献書誌] T.Kobayashi, H.Kudoh, T.Tanaka: "PRIMORDIAL GRAVITATIONAL WAVES IN INFLATIONARY BRANE 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] A.Flachi, J.Garriga, O.Pujolas, T.Tanaka: "MODULI STABILIZATION IN HIGHER DIMENSIONAL BRANE MODELS"JHEP. 0308. 053 (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)