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ブラックホール摂動法による重力波源の研究

利用黑洞微扰法研究引力波源

基本信息

批准号：
22740162
负责人：
佐合紀親
金额：
$ 1.33万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22740162/
关键词：
一般相対論重力波重力的反作用力

项目摘要

これまでの研究においてシュバルツシルト時空における摂動、及び束縛軌道を運動する質点に働く重力的反作用力を計算する数値コードを開発し、反作用力を定量的に評価する事が可能となった。本年度は、数値計算コードにより得られたデータを基に、重力的反作用力が質点の運動に及ぼす影響について研究を進めた。特に、楕円軌道において質点が中心ブラックホールに最も接近する地点(近点)の移動に注目した。近点移動は座標の取り方に依存しない物理量であり、ポストニュートン法や数値相対論等の他の計算手法との比較を考える際に重要である。また、近点移動は放出される重力波の位相情報に深く関わっており、反作用力の重力波波形への影響を調べる上でも有用である。重力的反作用力が近点移動に及ぼす影響を評価するために、反作用力を含む運動方程式を用いて近点移動補正の定式化を行った。その定式を用いて、数値計算により得られた反作用力データから近点移動補正を定量的に求めた。さらに、ここで得られた結果とポストニュートン法や数値相対論で予言される値との比較を行い、計算精度内で良く一致することを確かめた。軌道の反作用力補正を数値相対論、ポストニュートン法、ブラックホール摂動法で同時に比較した例は他になく、これは世界で初めての成果である。この様な複数の手法の比較は、連星の運動や重力波波形の解析的モデルを効率良く構築するための重要な情報となると期待される。

This study is based on the calculation of gravitational reaction forces in space-time and bound orbits, and the quantitative evaluation of gravitational reaction forces. This year, the calculation of the number of particles, the reaction force of gravity and the influence of gravity are studied. Special orbit, particle center, closest point, moving point The movement of the nearest point depends on the physical quantity, the method of calculation, the theory of numerical correlation, etc. The phase information of gravity wave is deeply related to the movement of near point, and the influence of gravity wave waveform of reaction force is highly useful. The reaction force of gravity is used to evaluate the effect of the movement of the near point and to formulate the equation of motion containing the movement of the near point The formula is used to calculate the reaction force and the numerical value. The result of the calculation is correct. Orbital reaction force correction theory, method, dynamic method, simultaneous comparison, example, initial results The comparison of these multiple methods includes the motion of stars and the analysis of gravity wave waveforms.