宇宙精密観測に基づく軽量スカラー・ベクトル暗黒物質モデルの検証

基于精确宇宙观测的轻量标量矢量暗物质模型验证

基本信息

批准号：
22KJ2236
负责人：
野村皇太
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

電磁波・重力波を用いた宇宙精密観測が今後進展することを踏まえ、それを活用した軽量暗黒物質モデルの検証のための理論的予言を行うことが本研究の目的であった。2022年度は、ブラックホール近傍の電磁波観測が近年急速に発展していることを大きな動機として、アクシオン・光子相互作用がブラックホール磁気圏での電磁波伝播に与える影響を研究した。本研究では、超大質量ブラックホールが特徴とする系の巨大さと強い重力により、長い伝播距離にわたって磁場が保たれること、その帰結としてブラックホール磁気圏を伝播するX線やガンマ線がアクシオンに効率的に転換することを明らかにし、その周波数帯においてブラックホール近傍から放たれる光量が最大で25%減少することを示した。この減光率はアクシオン・光子結合定数やアクシオン質量に依存しており、将来の観測でこの減光を観測すればこれらのパラメータを測定することができる。したがって、本研究により、ブラックホール観測を用いたアクシオン暗黒物質探索方法の一つを与えることができたと言える。本研究成果について、論文を執筆して発表した。また、日本物理学会を含む3件の学会・研究会にて口頭発表を行った。また、当初研究計画にはなかったが、特異点を持たない時空のトポロジーに関する研究や、宇宙論的時空における領域の面積とエントロピーの不等式的関係に関する研究も行うことができて、それらの成果をそれぞれ論文として発表した。

鉴于使用电磁波和引力波在空间精度观察中的未来进展，这项研究的目的是对使用它们进行理论预测以验证轻质的暗物质模型。在2022年，我们研究了轴突 - 光子相互作用对黑洞磁层中电磁波传播的影响，近年来，黑洞附近电磁波观测的快速发展已经在近年来发展。这项研究表明，系统的特征是超级质量的黑洞和磁场的强力保持在长时间的繁殖距离上，结果，X射线和伽玛射线通过黑洞磁层有效地转换为轴，表明该光的量从该频率带中的光量降低到25％。这种昏暗的速率取决于轴突 - 光子耦合常数和轴突质量，并且可以通过观察将来的观察值来测量这些参数。因此，可以说这项研究提供了一种使用黑洞观测来搜索轴突暗物质的方法之一。我写了并介绍了这项研究的结果。此外，在包括日本物理学会在内的三个学术社会和研究会议上进行了口头介绍。尽管最初不是在研究计划中，但我们能够在没有奇异性的情况下对时空拓扑进行研究，以及该地区区域与该地区区域之间的不平等关系，并在宇宙时空的熵之间进行了研究，并以论文为论文。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Quasinormal modes of black holes in nonlinear electrodynamics

非线性电动力学中黑洞的拟正规模式

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kimihiro Nomura;Kaishu Saito;Jiro Soda;Kimihiro Nomura
通讯作者：
Kimihiro Nomura

Quasinormal modes of charged black holes with corrections from nonlinear electrodynamics

DOI：
10.1103/physrevd.105.044006
发表时间：
2021-11
期刊：
Physical Review D
影响因子：
5
作者：
Kimihiro Nomura;Daisuke Yoshida
通讯作者：
Kimihiro Nomura;Daisuke Yoshida

Axion emission from photon spheres of black holes due to photon-axion conversion

由于光子轴子转换而从黑洞光子球发射轴子

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kimihiro Nomura;Kaishu Saito;Jiro Soda;Kimihiro Nomura;Kimihiro Nomura;Kimihiro Nomura;Kimihiro Nomura
通讯作者：
Kimihiro Nomura

Observing axions through photon ring dimming of black holes