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2009 年度 実績報告書

重力理論の拡張に対する制限の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19540285
研究機関京都大学

研究代表者

田中 貴浩  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (40281117)

キーワード一般相対論 / ブレーン / 重力波 / ゴースト / ブラックホール / AdS / CFT対応
研究概要

高次元ブラックホール時空に関連する研究として、湾曲した余剰次元をもつブレーンワールドモデルにおけるブレーンに局在したブラックホール解に関する研究を進めた。AdS/CFT対応をブレーンワールドモデルに適用することで漸近平坦なブレーンに局在した静的ブラックホールは存在しないことが予想されている。しかし、漸近AdSの場合には静的ブラックホール解が存在しないという理由が成り立たない。むしろ、AdS/CFT対応からは、十分に大きなサイズのブラックホールは静的に存在することが可能であることを示唆している。そこで、そのような漸近AdSのブラックホールを調べることでブレーンブラックホールの性質を明らかにし、AdS/CFT対応を適用することの可否を判定することを考えた。具体的には、拘束条件を解いて得られるブラックホール時空の初期データと、CFT側の近似として輻射流体近似による計算を用いて得られたブラックホール解を調べ、対応関係がうまく成り立っていること確認するとともに、可能なブラックホール解の系列を明らかにした。新しいブラックホール解の系列は、ブレーンに接触せずに高次元バルク時空に浮かんだものから始まり、ある臨界サイズになるとブレーンに接触するというものであることがわかった。
この他にも、将来の重力波検出実験を見据えて、重力波観測から重力理論の修正に対する制限がどこまで強く得られるのかについて研究をすすめた。コンパクト連星からの重力波は波形の予測が可能で、重力理論が異なっている場合にはその違いを波形の違いから検知することが可能である。この際に、連星の軌道パラメータとして離心率を考慮することや、スピンによる際差運動の影響を考慮することで修正重力理論への制限がどのように影響を受けるかを明らかにした。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Quantum Back Reaction to asymptotically AdS Black Holes2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kashiyama, N.Tanahashi, A.Flachi, T.Tanaka,
    • 雑誌名

      JHEP 2010

      ページ: 099 1-24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraining alternative theories of gravity by gravitational waves from precessing eccentric compact binaries with LISA2010

    • 著者名/発表者名
      K.~Yagi, T.~Tanaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 81

      ページ: 064008 1-27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence on observation from IR divergence during inflation : Multi field inflation2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Urakawa, T.Tanaka,
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Phys. 122

      ページ: 1207-1238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Casimir Effect on the brane2009

    • 著者名/発表者名
      A.Flachi, T.Tanaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 80

      ページ: 124022 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Connection between classical black hole evaporation conjecture and floating black holes2009

    • 著者名/発表者名
      T.Tanaka
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Phys. 121

      ページ: 1133-1140

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin polarization effects in micro black hole evaporation2009

    • 著者名/発表者名
      A.Flachi, M.Sasaki, T.Tanaka
    • 雑誌名

      JHEP 2009

      ページ: 031 1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lorentz boost and non-Gaussianity in multi-field DBI-inflation2009

    • 著者名/発表者名
      S.Mizuno, F.Arroja, K.Koyama, T.Tanaka,
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 80

      ページ: 023530 1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the full trispectrum in single field DBI-inflation2009

    • 著者名/発表者名
      S.Mizuno, F.Arroja, K.Koyama, T.Tanaka,
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 80

      ページ: 043527 1-14

    • 査読あり
  • [学会発表] 重力波による一般相対論、ブラックホール時空の直接検証2010

    • 著者名/発表者名
      田中貴浩
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] Brane Black Holes2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      高次元Black Hole研究最前線
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2009-12-26
  • [学会発表] Constraint on higher dimensional gravity theory from black holes2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      International School on Numerical Relativity and Gravitation
    • 発表場所
      APCTP Seoul, 大韓民国
    • 年月日
      2009-12-08
  • [学会発表] Spin-2 ghost in brane gravity2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      International Workshop on Dark Matter, Dark Energy and Matter-Antimatter Asymmetry
    • 発表場所
      National Tsing Hua University, 台湾
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] Black Holes in Braneworld, Classical BH evaporation conjecture2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      String Theory and Cosmology - Quantum Gravity Dark Energy and Dark Matter
    • 発表場所
      Daejeon, 大韓民国
    • 年月日
      2009-09-24
  • [学会発表] Stability of ultra-spinning black holes2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      Future Prospects and Possibilities of Gravity Research
    • 発表場所
      APCTP Headquarters, Pohang, 大韓民国
    • 年月日
      2009-09-20
  • [学会発表] Floating Black Holes in Braneworld Classical BH evaporation conjecture2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka
    • 学会等名
      Workshop on DM, LHC and Cosmology
    • 発表場所
      KIAS Seoul, 大韓民国
    • 年月日
      2009-08-28

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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