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J-GLOBAL ID：201702228230188521   整理番号：17A1905857

ブラックホールが衝突するとき:リングダウンモードのスペクトルと放射重力波による内部組成探査

When black holes collide: Probing the interior composition by the spectrum of ringdown modes and emitted gravitational waves

著者 (4件)： BRUSTEIN Ram (Ben-Gurion Univ., Beer-Sheva, ISR) ,  MEDVED A. J. M. (Rhodes Univ., Grahamstown, ZAF) ,  MEDVED A. J. M. (National Inst. Theoretical Physics (NITheP), Western Cape, ZAF) ,  YAGI K. (Princeton Univ., New Jersey, USA)
資料名： Physical Review. D  (Physical Review. D)
巻： 96  号： 6,Pt.A  ページ： 064033.1-064033.15  発行年： 2017年09月 
JST資料番号： D0748A  ISSN： 2470-0010  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)

抄録/ポイント： 重力波(GW)の観測可能なシグナルは,衝突する2つのブラックホール(BH)の合体から生成される。このような事象は,インスパイラル(合体前),合体,およびリングダウン(合体後)の3段階からなる。この最終段階で,新しく形成されたBHは準基準モード(QNM)として知られるリングダウンモードの放射によって落ち着いてゆく。このQNMは内部状態に敏感に依存する。一般相対論(GR)では,Schwarzscild BHの内部は古典的な特異点を囲む空虚な空間と考えられてきたが,この描像は量子力学の法則と矛盾し,むしろ,最近では,内部は存在せず空間はBH地平線で突然に終わると考えられている。この論文では,BH内部が高励起な長い閉じた相互作用ストリングの束縛状態からなるという,例えて言うなら崩壊ポリマーであるという模型を検証するためにQNMモードを用いることを考えた。簡単なため,スカラー摂動を用い,このようなBHはQNMシグナルに明確なシグナチュアを残すことを示した。振動数が古典的BHの最低次振動数モードよりパラメータ的により低い,また,減衰時間がパラメータ的により長い新しく生じ得るモードが存在することを示した。これらの新しいモードが現われる理由は,崩壊ポリマー模型には,Planckスケールよりパラメータ的により長いストリング長という新たなスケールが含まれるためである。崩壊ポリマー模型とGR BHの区別はGW観測によって行うことができ,それは,ストリング理論における結合定数を測定し得る手段となり得る可能性がある。例えば,GW150914は,重力とゲージ理論とが統合する領域近くにおけるストリング結合定数の大きさを探査することがすでに可能である。現在および将来のGW観測によって崩壊ポリマーQNMの振幅への可能な制限を導いた。

シソーラス用語： *重力波【相対論】 ,  基準モード ,  物理学 ,  理論 ,  量子論 ,  検出器
準シソーラス用語： LIGO検出器 ,  ストリング理論 ,  *ブラックホール物理 ,  *準基準モード ,  量子力学

分類 (3件)： 一般相対論及び重力理論  (BA07030F) ,  宇宙論  (DB07000D) ,  場の理論一般  (BF01021K)

タイトルに関連する用語 (7件)： ブラックホール ,  衝突 ,  スペクトル ,  放射 ,  重力波 ,  組成 ,  探査