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Exploring non-tensor gravitational waves in anisotropic stochastic gravitational wave background from compact binary coalescence

从致密双星聚并探索各向异性随机引力波背景中的非张量引力波

基本信息

批准号：
21J12046
负责人：
筒井拓也
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12046/
关键词：
重力波アクシオン修正重力理論非テンソルモード

项目摘要

昨年度は、背景重力波のモードごとの探査を無駄なく行うために、拡張重力理論の一つとしてアクシオン由来の重力波を考え、観測された短時間重力波データを用いてそれらを探査した。この探査では、アクシオン雲に増幅・遅延された特殊な単色重力波に最適化した新手法を開発することにより、アクシオンと重力の結合定数（素粒子論において基本的なパラメーター）に対して、先行研究より最大で約10倍程度強い制限を課すことに成功した。一方で、探査を簡単化するために、「天の川銀河周辺の暗黒密度分布・典型的な速さが一様」という非物理的な仮定をしていた。現実的には、質量を持つ物質同士は重力で引き合うため、暗黒物質の存在領域（ハロー）の中心ほどその密度は高くなっているべきである。そこで今年度は、「core NFW profile」と呼ばれる現実的な暗黒物質分布を考慮し、探査・制限を精密化することに成功した。これにより、重力波が暗黒物質の密度が高いところを通過してくるか否かにより、アクシオン由来重力波の性質が大きく異なることが評価できた。例えば、アクシオン由来重力波の振幅は、その飛来方向によって9倍程度異なる。しかし昨年度の解析に用いた重力波は、たまたまその性質が暗黒物質分布の影響を受けにくい方向から飛来していたため、昨年度得た制限が堅牢なものであることが、今回の精密化で明らかにされた。またこの精密化により、アクシオン由来重力波の振幅がその飛来方向に依存するため、背景重力波の振幅にこれまで考えられてこなかった非等方性が現れることを見出した。つまり、本申請研究である非等方背景重力波探査を行う、非常に強い動機づけを、さらに加えたことになる。現在は、この非等方性まで考慮した背景重力波のスペクトルの理論的計算を行っている。

A study of gravity waves in the background The new method of optimizing the amplitude and delay of gravity waves with special colors was developed. The combination of gravity and gravity was determined by particle theory. The maximum limit of gravity was about 10 times. A party, exploration and simplification,"Dark density distribution of the circumference of the Milky Way in the sky, typical speed and unity" and "non-physical stability" Now, the mass of the substance is the same as the gravity. The density of the dark matter is high. This year, the "core NFW profile" was successfully considered and the detection and control of dark matter distribution was refined. The density of dark matter is higher than that of gravity waves. The density of dark matter is higher than that of gravity waves. For example, the amplitude of gravity waves is 9 times different from that of gravity waves. The analysis of gravity waves in the past year, the nature of gravity waves, the influence of dark matter distribution, the direction of gravity waves, the control of gravity waves in the past year, the stability of gravity waves in the present year, and the precision of gravity waves in the present year. The precision of this phenomenon depends on the direction of arrival of the amplitude of the original gravity wave and the anisotropy of the amplitude of the background gravity wave. This application is based on the investigation of non-equiangular background gravity waves, extremely strong motive force, and additional motive force. Now, the theory of gravity wave is calculated by considering its anisotropy.

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

コアNFW分布を持つ天の川銀河ハローを伝播してくる重力波によるアクシオン暗黒物質への観測的制限

核心 NFW 分布的银河系晕中传播的引力波对轴子暗物质的观测限制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋俊;福井太一郎;田之村亮汰;田口富隆;小関泰之;中野義昭;種村拓夫;筒井拓也
通讯作者：
筒井拓也

Observational constraint to axion dark matter with gravitational waves

引力波对轴子暗物质的观测约束

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takuya Tsutsui
通讯作者：
Takuya Tsutsui

Observational Constriant to Axion Dark Matters with Propagating Gravitational Waves

轴子暗物质与传播引力波的观测一致性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
内山慶祐;玉川徹;三原建弘;榎戸輝揚;沼澤正樹;周圓輝;江副祐一郎;伊師大貴;福島碧都;内野友樹;作田紗恵;石川久美;森下弘海;関口るな;辻雪音;村川貴俊;稲垣綾太;上田陽功;坂本貴紀;Takuya Tsutsui
通讯作者：
Takuya Tsutsui

Observational constraint on axion dark matter with gravitational waves