| 研究課題/領域番号 |
26400282
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| 研究機関 | 立教大学 |
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研究代表者 |
原田 知広 立教大学, 理学部, 教授 (60402773)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ブラックホール / 重力崩壊 / 膨張宇宙 / インフレーション宇宙論 / 宇宙論的揺らぎ |
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| 研究実績の概要 |
私は柳哲文助教（名大）・郡和範准教授（KEK）・中尾憲一教授（大阪市大）・Sanjay Jhingan教授（山梨学院大）とともに、物質優勢期の原始ブラックホール形成について、その生成率の導出をおこなった。具体的には、非球対称摂動の進化をZeldovich近似を用いて解析的に記述し、膨張していた摂動が収縮に転じて２次元的な特異点が生じる際に箍予想が与えるブラックホールの地平線形成条件を満たすかどうかを考え、その確率をDoroshkevichの確率密度分布関数を用いて評価した。その結果、原始ブラックホールの生成率を密度揺らぎの関数として与えることに成功し、さらに密度揺らぎが小さいときには生成率に対する準解析的な表式を与えることに成功した。
さらに私は柳哲文助教（名大）・大川博督研究員（京大）とともに物質優勢期の原始ブラックホールと関連してダストの非球対称重力崩壊を数値相対論シミュレーションによって調べた。この問題については、数値相対論によって1991年に軸対称重力崩壊では見かけの地平線に覆われない時空特異点ができるという示唆がなされている。我々はこの問題に再び光を当て、対称性を仮定しない３次元の無衝突粒子系の数値相対論コードによって、ほぼ軸対称的なダストの重力崩壊のシミュレーションを行なった。その結果、時空曲率が最大値を取った後の時空の時間発展も計算することができ、この時空特異点は本質的にダストを構成する粒子の火点に対応していることを発見した。
また、輻射優勢期には原始ブラックホールは輻射を降着して質量を増加すると考えられるが、私は古賀泰敬氏（立教大Ｍ２）とともに一般の球対称静的な系における輻射の球対称定常降着流の音速点が背景時空の光子点と一致することを４次元およびより高い次元において世界で初めて発見しこれを定理として証明した。
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| 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
当初の計画通り研究が進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後も研究計画に基づいて研究を遂行する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2017年3月17日から3月20日まで大阪府豊中市の大阪大学で開かれた日本物理学会第72回年次大会に参加するための出張を行った。その際、科研費による旅費精算手続きの学内における年度末締切を過ぎてしまうため、精算手続きを2017年度に持ち越した。出張旅費とともにそれにともなう不意の出費に備えた金額も繰り越した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
2017年3月17日から3月20日までの大阪府豊中市大阪大学への出張旅費については2017年4月以降速やかに出張精算手続きを行う。繰り越し額以外に2017年度に交付される研究費については当初の研究計画に基づいて研究費を使用する。
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