スティーブン・デトワイラー
アメリカの理論天体物理学者
スティーブン・ローレンス・デトワイラー
生まれる
ニューヨーク州ヨンカーズ[1]
死亡( 2016年2月8日)2016年2月8日
母校プリンストン大学（1969年BA取得）
シカゴ大学（1976年Ph.D取得）
知られている重力波
ブラックホール
パルサータイミングアレイ
受賞歴アメリカ物理学会フェローシップ
科学者としてのキャリア
フィールド理論物理学
機関フロリダ大学
博士課程の指導教員ジェームズ・R・イプサー

スティーブン・L・デトワイラーはフロリダ大学の理論物理学者で物理学教授であり、重力波を検出する手段としてパルサータイミングアレイを提案したことで最もよく知られており、[2]このアイデアは2023年に確率的重力波背景の発見につながった。[3]

人生

デトワイラーはニューヨーク州ヨンカーズでジョセフ・ホール・デトワイラーとキャサリン・ローレンス・デトワイラーの息子として生まれた。[1] 1969年にプリンストン大学で学士号を取得した。博士号取得のためシカゴ大学に留学し、ジェームズ・R・イプサーの指導の下で研究を行い、1976年に理論物理学の博士号を取得した。[4] [1]博士号取得後、メリーランド大学（1974～1976年）およびカリフォルニア工科大学（1976～1977年）で博士研究員を務め、1977年にイェール大学 で助教授に就任した。1982年にフロリダ大学ゲインズビル校に移り、同大学で教授となり、残りのキャリアを過ごした。[1]

デトワイラーは熱心なマラソンランナーで、前年にはボストンマラソンを3時間43分21秒のタイムで完走していたが、67歳で亡くなった。2016年2月8日、デトワイラーは朝のランニング中に倒れ、突然亡くなった。[5]

デトワイラーには娘のキャサリン（ケイト）・ザイバート・デトワイラーと息子のデイビッド・ローガン・デトワイラーの2人の子供がいた。[1]

科学遺産

デトワイラーの研究は、星とブラックホールの力学、および重力波の生成と観測に焦点を当てていました。

パルサータイミングアレイ

1979年、デトワイラーは、パルサーアレイの集合的な観測を利用して、光年 規模の波長を持つ重力波を検出することを提案した。[2] これは、ミハイル・サジンによる個々のパルサーを使用するという以前の提案に基づいていた。[6]今日、このアイデアはパルサータイミングアレイとして知られている。このアイデアは、1990年にフォスターとバッカーによって初めて実験的に取り上げられ、[7]現在、世界中で5つのパルサータイミングアレイ実験が行われている。2023年、このアイデアは、 NANOGrav実験やその他のパルサータイミングアレイ実験によって、確率的重力波背景の発見につながった。[3]

ブラックホール分光法

1975年、デトワイラーはスブラマニアン・チャンドラセカールと共同で、シュワルツシルト・ブラックホールの周囲で擾乱が振動する際の特徴的な周波数を計算した。[8]恒星の通常モードとは異なり、ブラックホールの振動は指数関数的に減衰するため、準正規モードと呼ばれる。ブラックホールの準正規モードスペクトルは、その質量、広がり、そして（おそらく）電荷によって一意に決定される。したがって、ブラックホールの準正規モードスペクトルを観測することで、そのパラメータや一般相対性理論の予測からの偏差を特定することができる。これは、ブラックホール分光法として知られる活発な研究分野へと発展した。[要出典]

デトワイラー-ホワイティング特異場

2000年代初頭、デトワイラーは重力自己力の形式論の研究を始めました。この分野への彼の主要な貢献の一つは、バーナード・ホワイティングと共同で、曲面背景上の線形計量摂動に対するグリーン関数を、点源を持つ線形化アインシュタイン方程式を解く特異部分と、真空線形化アインシュタイン方程式を解き、それを生成する粒子に対する場の重力自己力反作用を担う正則部分に分解したことです。[9]このグリーン関数の正則-特異分割は、放射反応を含む系において等価原理がどのように現れるかを明確に示しています。 [10]一般に知られているデトワイラー-ホワイティング正則-特異分割は、重力自己力を計算する現代の手法において重要な役割を果たしています。

デトワイラー赤方偏移不変量

連星ブラックホールのダイナミクスの計算は、計算中に選択されるさまざまな座標ゲージに依存することで有名である。これは、異なる方法で生成された結果を比較しようとするときに深刻な問題を生じさせる。このような比較には通常、ゲージ不変量の計算が必要となる。2008 年に、デトワイラーは、彼の正規-特異分裂の正規部分で経験される赤方偏移に基づいて、そのような新しい不変量を導入した。 [11]このデトワイラー赤方偏移不変量は、ポストニュートン理論や重力自己力などの相対論的二体問題を解くためのさまざまな形式論の比較を行う際に重要な役割を果たしてきたことが知られている。たとえば、ポストニュートンと重力自己力の計算間のデトワイラー赤方偏移の比較を通じて、相対速度の奇数乗でポストニュートンダイナミクスへの保存的寄与がある可能性があることが明らかになった。[12]さらに、デトワイラー赤方偏移はブラックホール連星力学の第一法則において中心的な役割を果たしている。[13]この関係は、重力による自己力の結果を効果的な一体波形モデルに組み込む上で鍵となることが証明されている。[14] [15] [16]

認識

2013年、彼は重力物理学への多岐にわたる貢献が認められ、アメリカ物理学会のフェローに選出された。[17] [18] 2016年に彼が亡くなった後、第19回カプラ一般相対性理論における放射線反応会議が彼の追悼に捧げられた。[19]


参考文献

  1. ^ abcde 「Steven Lawrence Detweiler、Legacy Obituary」Legacy.com . 2024年1月5日閲覧。
  2. ^ ab Detweiler, Steven L. (1979). 「パルサータイミング測定と重力波の探査」. Astrophys. J. 234 : 1100. Bibcode :1979ApJ...234.1100D. doi :10.1086/157593.
  3. ^ ab NANOGrav (2023). 「NANOGrav 15年データセット：重力波背景放射の証拠」. Astrophys. J. Lett . 951 (1): L8. arXiv : 2306.16213 . Bibcode :2023ApJ...951L...8A. doi : 10.3847/2041-8213/acdac6 .
  4. ^ 「Steven L. Detweiler, Inspire」. 2024年1月5日閲覧。
  5. ^ ワトキンス、モーガン. 「フロリダ大学教授、マラソンランナーがレクリエーションセンターで死去」.ゲインズビル・サン. 2025年7月13日閲覧。
  6. ^ Sazhin, Mikhail V. (1978). 「超長波重力波検出の可能性」Sov. Astron. 22 : 36–38 .書誌コード:1978SvA....22...36S.
  7. ^ Foster, RS; Backer, DC (1990). 「パルサータイミングアレイの構築」.アストロフィジカルジャーナル. 361 : 300–308 . Bibcode :1990ApJ...361..300F. doi :10.1086/169195.
  8. ^ Chandrasekhar, S.; Detweiler, S. (1975). 「シュワルツシルトブラックホールの準正規モード」Proc. R. Soc. Lond. A . 344 (1639): 441– 452. Bibcode :1975RSPSA.344..441C. doi :10.1098/rspa.1975.0112.
  9. ^ Detweiler, Steven L.; Whiting, Bernard F. (2003). 「グリーン関数分解による自己力」. Physical Review D. 67 ( 2) 024025: 024025. arXiv : gr-qc/0202086 . Bibcode :2003PhRvD..67b4025D. doi :10.1103/PhysRevD.67.024025.
  10. ^ Whiting, Bernard F.; Detweiler, Steven L. (2003). 「放射線反応と等価性の原理」. Int. J. Mod. Phys. D. 12 ( 9): 1709– 1713. Bibcode :2003IJMPD..12.1709W. doi :10.1142/S0218271803004109.
  11. ^ Detweiler, Steven L. (2008). 「シュワルツシルト幾何学の円軌道における重力自己力の帰結」. Physical Review D. 77 ( 12) 124026. arXiv : 0804.3529 . Bibcode :2008PhRvD..77l4026D. doi :10.1103/PhysRevD.77.124026.
  12. ^ Blanchet, Luc; Faye, Guillaume; Whiting, Bernard F. (2014). 「ブラックホール連星の赤方偏移因子における半積分保守的ポストニュートン近似」. Physical Review D. 89 ( 6) 064026. arXiv : 1312.2975 . Bibcode :2014PhRvD..89f4026B. doi :10.1103/PhysRevD.89.064026.
  13. ^ Le Tiec, Alexandre; Blanchet, Luc; Whiting, Bernard F. (2012). 「一般相対論とポストニュートン理論におけるバイナリブラックホール力学の第一法則」. Physical Review D. 85 ( 6) 064039. arXiv : 1111.5378 . Bibcode :2012PhRvD..85f4039L. doi :10.1103/PhysRevD.85.064039.
  14. ^ Le Tiec, Alexandre; Barausse, Enrico; Buonanno, Alessandra (2012). 「コンパクト連星系の結合エネルギーに対する重力自己力補正」. Physical Review Letters . 108 (13) 131103. arXiv : 1111.5609 . Bibcode :2012PhRvL.108m1103L. doi :10.1103/PhysRevLett.108.131103. PMID  22540690.
  15. ^ Antonelli, Andrea; Van De Meent, Maarten; Buonanno, Alessandra; Steinhoff, Jan; Vines, Justin (2020). 「重力自己力情報を持つ非回転実効一体ハミルトニアンからの準円形インスパイラルおよびプランジ」. Physical Review D. 101 ( 2) 024024. arXiv : 1907.11597 . Bibcode :2020PhRvD.101b4024A. ​​doi :10.1103/PhysRevD.101.024024.
  16. ^ Leather, Benjamin; Buonanno, Alessandra; Maarten van de Meent (2025). 「有効一体形式論における重力自己力によるインスパイラル・マージャー・リングダウン波形の結果」arXiv : 2505.11242 . {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  17. ^ "Steven Detweiler". Physics Today (2): 10543. 2016. Bibcode :2016PhT..2016b0543.. doi :10.1063/PT.5.6205.
  18. ^ 「APSフェローシップ」アメリカ物理学会. 2024年5月15日閲覧。
  19. ^ 「第19回Capra一般相対性理論における放射反応会議」Capra会議. 2025年7月13日閲覧。
  • 個人ホームページ
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