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2016 年度 実施状況報告書

ブラックホール時空における波動光学効果とその観測的検証

研究課題

研究課題/領域番号 15K05073
研究機関名古屋大学

研究代表者

南部 保貞  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (40212112)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードブラックホール時空での波動光学 / 重力レンズ / Regge pole
研究実績の概要

(1)ブラックホール時空上における波動光学の整備を試みている.ブラックホール時空上での Green 関数に対する部分波展開式を出発点とし,ブラックホー ル近傍に位置する波源から放出される波に対する散乱公式の導出を短波長領域において行なった.重力レンズ系としての散乱問題を定式化するためには,位相のずれを用いた標準的な散乱問題の扱いを多少拡張する必要がある.まず,観測点における波として入射波と散乱波の2つの重ね合わせを考える必要がある. また,短波長極限(アイコナール極限)にて重力レンズ方程式(測地線方程式に対応)を再現するために,散乱波の位相の観測点における漸近形を標準的な散乱理論の取扱いに比べて1次高い精度まで(O(1/r) まで) 取り入れておく必要がある.ブラックホール時空固有の性質である光の不安定円軌道の存在は,散乱行列の複素角運動量平面上での極として現れる(Regge pole).散乱波に対するその寄与は,留数計算を用いる事で評価できる.目標は観測点における波動関 数を与える公式の導出である.
本年度は回転パラメーターの値が小さい場合のKerr時空に対する解析を実行し,論文にまとめる作業に取り掛かっている.
また,回転パラメーターの値が小さくない場合の数値的評価を試みた.

(2)本研究課題と関連する問題としてプラズマ流体でのacoustic black holeの解析を行った.アイコナール極限でのプラズマ波の振舞いを解析することでslow wave, fast waveによって決まる擬似ブラックホールの構造を明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ほぼ研究計画通りである.

今後の研究の推進方策

研究計画通りに進める.

次年度使用額が生じた理由

少額の繰越し金が生じた.

次年度使用額の使用計画

消耗品等に使用する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Analogu Kerr-like geometries in a MHD flow2017

    • 著者名/発表者名
      S. Noda, Y. Nambu, M. Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of JGRG26

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] Spherical polytropic balls cannot mimic black holes2016

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

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2016 ページ: 043E02

    • DOI

      10.1093/ptep/tpw032

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ブラックホール擬似天体による波の散乱問題とシャドー2017

    • 著者名/発表者名
      S. Noda, Y. Nambu
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] カー時空での波動光学の数値計算2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Nambu
    • 学会等名
      ブラックホール磁気圏研究会
    • 発表場所
      南紀白浜ホテル三楽荘
    • 年月日
      2017-03-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Analogu Kerr-like geometries in a MHD flow2016

    • 著者名/発表者名
      S. Noda, Y. Nambu, M. Takahashi
    • 学会等名
      JGRG26
    • 発表場所
      大阪市立大
    • 年月日
      2016-10-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Particle limit and superradiance2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nambu
    • 学会等名
      M87 Workshop
    • 発表場所
      台湾大学 ASIAA
    • 年月日
      2016-05-23
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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