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本研究では高次元重力理論特有の現象である重力崩壊によるブラックストリング形成等に関する知見を得る事を目的にしている。そしてそこで得られた知見を通して無限に広がったエネルギー分布を持つコスミックストリング、ドメインウォールのような位相欠陥の重力崩壊の理解を目指した。具体的な内容は以下の通りである。回転楕円体形状の領域に一様に質量の分布した空間的4次元超曲面上に"見かけの地平線"が存在するかどうかを数値的に調べることによって、5次元時空におけるブラックオブジェクトの形成に関する必要充分条件の予想のチェックを行った。また、ブレインワールド・モデルにおいて、type Iのコスミックストリングのネットワークが衝突合体を繰り返して線密度を増加させ、臨界線密度を超えたところで重力崩壊し、ブラックストリングの形成がおきるというシナリオは、コスミックストリングの元々の線密度が電弱相転移のエネルギースケールでも可能だということを簡単なモデルを用いて示した。また、ドメインウォールは2次元的な空間的広がりをもつので、5次元時空のブレインワールド・モデルでは、空間的な余次元が2となるため、4次元重力理論におけるコスミックストリングと同じ振る舞いをすることが期待される。空間的な余次元が2の物体が重力崩壊すると、裸の特異点になることが予想され、一般にその取り扱いは難しくなる。そこで本研究では、4次元時空の無限に広がった円筒形状の物質の重力崩壊の研究も積極的に行った。また、位相欠陥内のインフレーション、さらに、重力崩壊によって生成されたブラックホール等の観測的な研究と深く関係する宇宙論的重力レンズの研究も平行して行った。
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