Testing General Relativity in the Strong Gravity of a Massive Black Hole

在大质量黑洞的强引力中测试广义相对论

• 批准号: 19H01900
• 负责人: 斉田 浩見
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Daido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01900/
• 关键词: 一般相対性理論; パラメータ化ポストニュートン形式; 銀河系中心巨大ブラックホール; すばる望遠鏡; 重力理論の探査; 重力理論; ブラックホール; 銀河系中心; 赤外線観測; 銀河系中心ブラックホール; 重力理論の検証; 重力ドップラー効果

2021年度は、(1) 『星S0-2とS24の既存の観測データ』に基づいて『Parametrized-Post-Newton（PPN）形式のパラメータ値』をベイズ推定するプログラムの作成、(2) 欧米グループの観測データの新規追加があった場合への対応、(3) Sgr A*周囲の見えない質量分布の推定、(4) 次期大型望遠鏡の測定精度に対応する光の軌道の数値計算法の確立、(5) 銀河系中心のスケールにおける宇宙定数の推定法の検討、(6) 光の軌道の解析解の導出、(7) 次期大型望遠鏡と電波観測データの活用検討、の7つのうち可能なものを進める計画だった。特に(1)が本科研費の最大の目的だが、そのために2021年度は(4)と(6)をまずは達成することが重要になる。(2)は欧米グループの新規公開データが無かったので保留。(3)は分担者の担当であるが、見えない物質分布を含む時空モデルは構成できた。そして、そのモデルと観測データの間のカイ自乗フィッティング計算プログラム開発の途中である。また、(5)は取り組む時間的余裕がなかった。(4),(6)は完遂した。(6)の解析解は1次の post-Minkowski 摂動までの解析解を構成したが、これは次期大型望遠鏡の測定精度に対応する解析解である。この解析解を利用して(4)の数値計算が可能になった。この進展を踏まえて、(1)のプログラム開発が途中である。(7)は、電波天文グループとも議論の機会を作り、検討中である。なお、(1)のプログラム開発のため、天文データに対するデータサイエンス利用の専門家の協力を得られるようになった。この研究協力による検討を踏まえて、(1)の数値プログラムは『階層ベイズ推定』の手法を採用することとした。現在、階層ベイズ推定によるPPNパラメータ推定の数値プログラムを開発中である。

In 2021,(1) the establishment of the estimation of the mass distribution in the basis of the existing measurement data of stars S0 -2 and S24 in the form of Parametrized-Post-Newton (PPN),(2) the addition of new regulations for the measurement data of stars S0 - 2 and S24,(3) the estimation of the mass distribution in the view of Sgr A*(4) Establishment of numerical value calculation method for orbit of light in relation to measurement accuracy of the second large telescope;(5) Discussion of estimation method for cosmic fixed number of galactic center;(6) Derivation of analytical solution for orbit of light;(7) Discussion of application of radio wave measurement of the second large telescope; and (7) Development of possible calculation method for orbit of light. In particular,(1) the largest goal of this research expenditure is to achieve (4) and (6) in 2021. (2)The new rules of the European Union are open to the public. (3)The distribution of substances contains the space and time. In the middle of the development of the computer system, there is a large number of problems.また、(5)は取り组む时间的余裕がなかった。(4)(6) It is finished. (6)The analytical solution is composed of the analytical solution of one post-Minkowski "motion, which is related to the measurement accuracy of the next large telescope. The analytical solution of this problem is possible by using the numerical calculation of (4). The progress of this project is on the way to the development of (1). (7)The radio waves and astronomy were discussed in detail. (1) The development and utilization of astronomical materials and materials This research collaboration is based on the following: (1) the number of data sets, and (2) the method of hierarchical estimation. At present, the hierarchical estimation of PPN is in the process of development.

项目成果

銀河系中心巨大ブラックホールの強重力における一般相対論の検証

银河系中心大质量黑洞强引力下的广义相对论验证

• 发表时间: 2019
• 作者: 斉田浩見;西山正吾;大神隆幸;孝森洋介;高橋真聡;美濃和陽典
• 通讯作者: 美濃和陽典

銀河系中心巨大ブラックホールの強重力場でのPPNテスト(2)

星系中心超大质量黑洞强引力场中的PPN测试（2）

• 发表时间: 2022
• 作者: Saida Hiromi;Nishiyama Shogo;Ohgami Takayuki;Takamori Yohsuke;Takahashi Masaaki;Minowa Yosuke;Najarro Francisco;Hamano Satoshi;Omiya Masashi;Iwamatsu Atsushi;Takahashi Mizuki;Gorin Haruka;Kara Tomohiro;Koyama Akinori;Ohashi Yosuke;Tamura Motohide;Nagatomo;西山正吾;Shogo Nishiyama;斉田浩見;斉田浩見;高橋真聡;高橋真聡;高橋真聡;西山正吾;斉田浩見
• 通讯作者: 斉田浩見

巨大ブラックホール Sgr A* の強重力場での重力理論の選別

超大质量黑洞Sgr A*强引力场中引力理论的选择

• 发表时间: 2021
• 作者: Hirota K;Ichikawa G;Ieki S;Ino T;Iwashita Y;Kitaguchi M;Kitahara R;Koga J;Mishima K;Mogi T;Morikawa K;Morishita A;Nagakura N;Oide H;Okabe H;Otono H;Seki Y;Sekiba D;Shima T;Shimizu H M;Sumi N;Sumino H;Tomita T;Uehara H;Yamada T;Yamashita S;Yano K;Yokohashi;斉田浩見
• 通讯作者: 斉田浩見

天の川銀河中心の巨大ブラックホール候補天体と重力理論の探査

银河系中心超大质量黑洞候选天体探索与引力理论

• 发表时间: 2021
• 期刊: 日本物理学会誌
• 作者: N. Muramatsu;T. Ishikawa et al.;斉田浩見
• 通讯作者: 斉田浩見

銀河系中心巨大ブラックホール周りの暗黒質量分布が及ぼすS0-2の視線速度への影響について

银心超大质量黑洞周围暗质量分布对S0-2径向速度的影响

• 发表时间: 2019
• 作者: Hiromi Saida;Shogo Nishiyama;Takayuki Ohgami;Yosuke Takamori;Masaaki Takahashi;Yohsuke Minowa;大平 豊;大平 豊;斉田浩見;孝森洋介
• 通讯作者: 孝森洋介