コンパクト連星系からの重力波の定式化とそのデータ解析

致密双星系统引力波的公式及其数据分析

基本信息

批准号：
03J05919
负责人：
中野寛之
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J05919/
关键词：
重力波コンパクト天体データ解析連星系

项目摘要

今世紀は,「重力波天文学」が宇宙を知る上で重要であることは間違いない.日本国内では,地上重力波検出器TAMA300と呼ばれるレーザー干渉型重力波検出器が稼動しており,次期計画として神岡鉱山内に建設を予定しているLCGT計画がある.海外でも,アメリカのLIGO,ドイツのGEO,イタリア・フランスのVIRGOが稼働している.本研究では,次世代の宇宙空間重力波検出器LISA(NASA・ESA共同開発)における主要な重力波源の一つである,コンパクト連星系から放出される精密な重力波波形の理論的予測,重力波のデータ解析法の構築を行う.そのためには,コンパクト連星系の運動を正確に知る必要があり,コンパクト連星系の運動を一般相対論的に記述することが目標である.平成17年度は,球対称(シュバルツシルト)ブラックホール時空中のコンパクト天体に対する重力的反作用力の定式化の研究を完成させ,一般軌道運動するコンパクト天体に働く力を明確にした.これにより,今後この時空におけるコンパクト天体から放出される精密な重力波波形を導くことができる.また,宇宙にある一般的なブラックホールは軸対称(カー)ブラックホールであるが,この時空中でのコンパクト天体の運動の定式化に着手した.コンパクト天体の軌道が断熱的進化をするという仮定の元に,数十年来問題となっていた軌道を特徴づける「第3の運動の定数」の時間発展を世界で初めて導出した.また,重力波データ解析に関して,コンパクト連星系が合体しブラックホールを形成する最終段階に生じるリングダウンと呼ばれる重力波に対し,以前に構築したデータ解析法を用い,TAMA300のデータを用いたリングダウン重力波データ解析を行った.このリングダウン重力波を検出することは,ブラックホールを直接観測するという意味で非常に興味深いものである.

毫无疑问，“引力波天文学”对于理解本世纪的宇宙将具有重要意义。在日本，一种名为地面引力波探测器TAMA300的激光干涉引力波探测器正在运行，下一个项目是LCGT计划在神冈矿山内建设。在国外，美国的LIGO、德国的GEO、意大利和法国的VIRGO正在运行。在这项研究中，我们将开发下一代空间引力波探测器LISA（。美国宇航局・欧洲航天局我们将从理论上预测致密双星系统发出的精确引力波波形，这是A联合开发项目中引力波的主要来源之一，并构建一种针对引力波的数据分析方法，以准确地了解引力波的波形。的运动我们的目标是用广义相对论术语来描述致密双星系统的运动。2005年，我们完成了球对称（史瓦西）黑洞期间空气中致密物体的引力反作用力公式的研究。我们阐明了在一般轨道上运动的致密天体所受的力。这将使我们能够推导出在这个时空中的致密天体是轴对称（克尔）黑洞时发出的精确引力波波形。此时我们开始制定致密物体在空气中的运动。基于致密物体的轨道绝热演化的假设，这个问题已经成为了几十年来表征的“第三阶段”。的轨道我们在世界上首次推导出了运动常数的时间演化。利用上述数据分析方法，我们利用TAMA300数据进行了振铃引力波数据分析，从直接意义上来说，检测振铃引力波是非常有趣的。观察黑洞。