意訳、誤訳が多いので、ご了解ください。

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研究内容(簡約)

概要-天体物理と理論物理の並行

私たちは現在重力と物質に対する理解の画期的変動をもたらす観測の時代に差し掛かっている。

重力波検出器の設立に強重力場の源から直接マルチメッセンジャー情報を確保できるようにして基礎物理学に基づいた観測の結果を天体に応用してこのように重力波の源泉候補であるブラックホールと中性子星の構造の謎を解くことに大きな貢献できるからだ。

強重力場を放出する密集天体(compact astrophysical object)も、新物理の探査機構、,つまり、理想のプローブだと見られるが、この時に起こる重力場は、物質に古典物理学的とも、量子力学的にもふたつながら重要な影響を与えることができるからだ

現在進められている重力波の研究を約3つの事項に分類してみると以下の通りである。

第一、Aligned Spin サーチ

孤立したブラックホールは質量とスピンの値によって特徴化されている。これまで既存のLIGO サーチはそれぞれ異なる質量を持ったブラックホールを中心に実行され、べつべつのスピン値に依存したsearchは不要で難しいと見なされた。だが、最近浮上する天体物理学的証拠によると星の質量を持つブラックホールはスピンの限界に到達する値を持って速く回転することができるという。そして、未来のLIGO searchには、スピン値の影響を含めることを最優先課題の一つとして考慮されている。

第二、Principal Components(主要構成要素)

重力波信号は放出原の多くの媒介変数、つまりパラメータと検出器の相対的位置に依存される。しかし、検出器自体はこのような変数の一部の組合わせ、特にとある組合わせにはより感度(センシティビティー)が高い。

このように、あるパラメータの組み合わせが最も有用なからするため、principal component分析が必要である。特にspinning回転ブラックホールシステムの場合、スピンの値と質量の比率の縮退性が高いからこのような分析が有用である。

第三、Parameter accuracy with spin and higher harmonics

スピンと高調波を含めたパラメータの正確性

どの源泉から放出されかによってアインシュタインの相対性理論は、重力波信号がどんな姿を帯びているのか正確に予測する。しかし、理論の方程式を解いて厳密解を得るのが事実上不可能だから、近似法を使わなければならない。重力波の分析によく使われるポスト・ニュートン近似法では連星軌道(binary orbit)のエネルギーと流束値をv/cの冪数展開、また、質量と振動数の積の冪数展開があるが、このときの高次補正は計算的に高難易度を要求したことで、現在まではほとんどの質量の同等のバイナリシステムに限って少量の項だけが計算された。

重力波の場合、まだ計算されていないポスト・ニュートン高次項が暫定的に無視されている。特に近似法を適用すると、無視することができる事項の範囲とその主要影響を把握することが重要である。当然計算できない項の影響を調査することはできないが、その影響を適用したときに結果がどう変わることをチェックすることで、より正確な補正が必要な領域の方向を提示できることだ。

その他

ブラックホールホライズンと熱力学

Black Hole Horizons and Thermodynamics

作成中

家族事項

黒柴、一匹　（名前：フィリックスネロ）
妻、一人　（名前：佳恵）