系外惑星からの確率的重力波背景

AIN Anirban; KASTHA Shilpa; MITRA Sanjit

文献

J-GLOBAL ID：201502221041712500 整理番号：15A0967333

系外惑星からの確率的重力波背景

Stochastic gravitational wave background from exoplanets

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資料名：
巻： 91 号： 12,Pt.A ページ： 124023.1-124023.7 発行年： 2015年06月
JST資料番号： D0748A ISSN： 1550-7998 CODEN： PRVDAQ 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

最近,系外惑星サーベイにより,平均して1個の星に1個以上の惑星,おそらくはすべて合わせると約2000億個以上の非常にたくさんの惑星系が我々の銀河に存在することが予言された。これらのサーベイは電磁気的観測に基づいており,太陽系に非常に近い領域に限られかつその推定は数千個のみの惑星の観測に準拠している。一方,一般相対論によれば,振動する質量4重極モーメントを有する有質量物体は重力波(GW)を放出する。したがって,星のまわりを周回する惑星は重力波(GW)を放出し,たとえ,1個の惑星からのシグナルは現在および将来のGW検出器で捉えるにはあまりに弱いとしても,この巨大数の惑星から放出される数時間から数年に渡る周期のGWの集積が,検出可能な確率的GW背景(SGWB)となりうるかどうか確かめることは重要である。この論文では,観測された惑星分布のパラメータに基づき,天の川銀河のすべての惑星系から生成されるSGWBの振動数スペクトルを推定した。また,アンドロメダ銀河からの背景の強度も計算し,銀河系外背景の足し合わせは,我々の銀河からの背景と同程度かそれ以下であることを示した。これらの推定により,全背景は,異なる周波数帯における提案されているGW実験の感度より著しく小さいことを示した。しかしながら,10^-5Hz前後のスペクトルのピークは,提案されている宇宙ベースのGWミッションからあまりに離れているということはないことに気がついた。将来の宇宙ベースミッションは,このシグナルを観測あるいはきつく制限できるかもしれない。これは,恐らくは,系外惑星の銀河存在量を調べる唯一の方法であると考えられる。

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重力理論の実験的試験及び観測 , 宇宙論

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