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

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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。