所属
大学院理学研究科 理学専攻 物理学第二 講師
大学院担当
大学院理学研究科
学部担当
理学部 物理学科
職名
講師
リュウ チョルムン
柳 哲文
YOO Chulmoon
学位 1
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博士（理学） （ 2007年3月 大阪市立大学 ）
研究分野 1
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その他 / その他 / 相対論的宇宙論
現在の研究課題とSDGs 1
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原始ブラックホール
委員歴 2
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理論天文学宇宙物理学懇談会 運営委員
2019年12月 - 2019年11月
団体区分：学協会
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日本物理学会 宇宙線宇宙物理領域領域委員
2019年10月 - 2021年9月
団体区分：学協会
論文 90
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Yoo, CM
PHYSICAL REVIEW D 110 巻 ( 4 ) 2024年8月
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Primordial Black hole formation from overlapping cosmological fluctuations 国際共著
Escrivà, A; Yoo, CMO
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 4 ) 2024年4月
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Axion cloud decay due to the axion-photon conversion with multi-pole background magnetic fields 査読有り
Sakurai, Y; Yoo, CMO; Naruko, A; Yamauchi, D
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 4 ) 2024年4月
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Yoo, CM; Harada, T; Garriga, J; Kohri, K
PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2024 巻 ( 4 ) 2024年3月
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Yoo, CM; Harada, T; Hirano, S; Kohri, K
PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2024 巻 ( 4 ) 2024年3月
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Turbulence on open string worldsheets under non-integrable boundary conditions 査読有り
Ishii, T; Kitaku, R; Murata, K; Yoo, CM
JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS ( 2 ) 2024年2月
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Revisiting compaction functions for primordial black hole formation 査読有り
Harada, T; Yoo, CM; Koga, Y
PHYSICAL REVIEW D 108 巻 ( 4 ) 2023年8月
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Spins of primordial black holes formed with a soft equation of state 査読有り
Daiki Saito, Tomohiro Harada, Yasutaka Koga, Chul-Moon Yoo
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 07 巻 ( 030 ) 2023年7月
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Stationary vacuum bubble in a Kerr-de Sitter spacetime 査読有り
Saito, D; Yoo, CM
PHYSICAL REVIEW D 107 巻 ( 6 ) 2023年3月
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Einstein-Vlasov system with equal-angular momenta in AdS5 査読有り
Asami, H; Yoo, CM; Kitaku, R; Uemichi, K
PHYSICAL REVIEW D 107 巻 ( 6 ) 2023年3月
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Testing the non-circularity of the spacetime around Sagittarius A* with orbiting pulsars 査読有り
Takamori, Y; Naruko, A; Sakurai, Y; Takahashi, K; Yamauchi, D; Yoo, CM
PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN 75 巻 頁： S217 - S231 2023年2月
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Threshold of primordial black hole formation against velocity dispersion in matter-dominated era 査読有り
Harada, T; Kohri, K; Sasaki, M; Terada, T; Yoo, CM
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 2 ) 2023年2月
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The Basics of Primordial Black Hole Formation and Abundance Estimation 招待有り 査読有り
Yoo, CM
GALAXIES 10 巻 ( 6 ) 2022年12月
-
Effective Inspiral Spin Distribution of Primordial Black Hole Binaries 査読有り
Koga, Y; Harada, T; Tada, Y; Yokoyama, S; Yoo, CM
ASTROPHYSICAL JOURNAL 939 巻 ( 2 ) 2022年11月
-
Gravothermal catastrophe and critical dimension in a D-dimensional asymptotically AdS spacetime 査読有り
Asami, H; Yoo, CM
PHYSICAL REVIEW D 106 巻 ( 4 ) 2022年8月
-
Primordial black hole formation from massless scalar isocurvature 査読有り
Yoo, CM; Harada, T; Hirano, S; Okawa, H; Sasaki, M
PHYSICAL REVIEW D 105 巻 ( 10 ) 2022年5月
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Simulation of primordial black holes with large negative non-Gaussianity 査読有り 国際共著
Escrivá, A; Tada, Y; Yokoyama, S; Yoo, CM
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 5 ) 2022年5月
-
Testing the non-circularity of the spacetime around Sagittarius A* with orbiting pulsars 査読有り
Yohsuke Takamori, Atsushi Naruko, Yusuke Sakurai, Keitaro Takahashi, Daisuke Yamauchi, Chul-Moon Yoo
Publications of the Astronomical Society of Japan 2022年3月
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Axion cloud decay due to the axion-photon conversion with background magnetic fields 査読有り
Yoo, CM; Naruko, A; Sakurai, Y; Takahashi, K; Takamori, Y; Yamauchi, D
PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN 74 巻 ( 1 ) 頁： 64 - 72 2022年2月
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False vacuum decay in rotating BTZ spacetimes 査読有り
Saito, D; Yoo, CM
PHYSICAL REVIEW D 104 巻 ( 12 ) 2021年12月
-
Primordial black holes in peak theory with a non-Gaussian tail 査読有り
Kitajima, N; Tada, Y; Yokoyama, S; Yoo, CM
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 10 ) 2021年10月
-
Asami, H; Yoo, CM
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY 38 巻 ( 16 ) 2021年8月
-
The first-order symmetry operator on gravitational perturbations in the 5D Myers–Perry spacetime with equal angular momenta 査読有り
Masataka Tsuchiya, Tsuyoshi Houri, Chul-Moon Yoo
Progress of Theoretical and Experimental Physics 2021 巻 ( 3 ) 2021年2月
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Spins of Primordial Black Holes Formed in the Radiation-dominated Phase of the Universe: First-order Effect 査読有り
Harada Tomohiro, Yoo Chul-Moon, Kohri Kazunori, Koga Yasutaka, Monobe Takeru
ASTROPHYSICAL JOURNAL 908 巻 ( 2 ) 2021年2月
-
Dynamical analysis of screening in scalar-tensor theory 査読有り
Nakamura Tomohiro, Ikeda Taishi, Saito Ryo, Tanahashi Norihiro, Yoo Chul-Moon
PHYSICAL REVIEW D 103 巻 ( 2 ) 2021年1月
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Abundance of Primordial Black Holes in Peak Theory for an Arbitrary Power Spectrum 査読有り
Chul-Moon Yoo, Tomohiro Harada, Shin'ichi Hirano, Kazunori Kohri
Progress of Theoretical and Experimental Physics 2021 巻 ( 013E02 ) 2020年10月
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Sonic point and photon surface 査読有り
Tsuchiya Masataka, Yoo Chul-Moon, Koga Yasutaka, Harada Tomohiro
PHYSICAL REVIEW D 102 巻 ( 4 ) 2020年8月
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Threshold of primordial black hole formation in nonspherical collapse 査読有り
Yoo, CM; Harada, T; Okawa, H
PHYSICAL REVIEW D 102 巻 ( 4 ) 2020年8月
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Resolving a spacetime singularity with field transformations 査読有り
Naruko Atsushi, Yoo Chul-Moon, Sasaki Misao
PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2020 巻 ( 4 ) 2020年4月
-
Abundance of primordial black holes with local non-Gaussianity in peak theory
Yoo Chul-Moon, Gong Jinn-Ouk, Yokoyama Shuichiro
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 9 ) 2019年9月
-
Constant-mean-curvature slicing of the Swiss-cheese universe
Yoo Chul-Moon, Nakao Ken-ichi
GENERAL RELATIVITY AND GRAVITATION 51 巻 ( 9 ) 2019年9月
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Gravitational collapse of a massless scalar field in a periodic box
Yoo Chul-Moon, Ikeda Taishi, Okawa Hirotada
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY 36 巻 ( 7 ) 2019年4月
-
Gravastar formation: What can be the evidence of a black hole?
Nakao, K; Yoo, CM; Harada, T
PHYSICAL REVIEW D 99 巻 ( 4 ) 2019年2月
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Chameleon field in a spherical shell system
Nakamura, T; Ikeda, T; Saito, R; Yoo, CM
PHYSICAL REVIEW D 99 巻 ( 4 ) 2019年2月
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Yoo, CM; Harada, T; Garriga, J; Kohri, K
PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2018 巻 ( 12 ) 2018年12月
-
Rigidly rotating string sticking in a Kerr black hole
Igata, T; Ishihara, H; Tsuchiya, M; Yoo, CM
PHYSICAL REVIEW D 98 巻 ( 6 ) 2018年9月
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Remarks on the maximum luminosity
Cardoso, V; Ikeda, T; Moore, CJ; Yoo, CM
PHYSICAL REVIEW D 97 巻 ( 8 ) 2018年4月
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Observational constraint on spherical inhomogeneity with CMB and local Hubble parameter
Tokutake, M; Ichiki, K; Yoo, CM
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 3 ) 2018年3月
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Spins of primordial black holes formed in the matter-dominated phase of the Universe
Harada, T; Yoo, CM; Kohri, K; Nakao, KI
PHYSICAL REVIEW D 96 巻 ( 8 ) 頁： 083517 2017年10月
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Self-gravitating oscillons and new critical behavior
Ikeda, T; Yoo, CM; Cardoso, V
PHYSICAL REVIEW D 96 巻 ( 6 ) 頁： 064047 2017年9月
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3D simulation of spindle gravitational collapse of a collisionless particle system 査読有り
Yoo, CM; Harada, T; Okawa, H
CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY 34 巻 ( 10 ) 頁： 105010 2017年5月
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Critical Behavior of a Spherically Symmetric Domain Wall Collapse
Taishi Ikeda, Chul-Moon Yoo
Physical Review D 94 巻 頁： 124032 2016年12月
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Primordial Black Hole Formation in the Matter-dominated Phase of the Universe
Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo, Kazunori Kohri, Ken-ichi Nakao, Jhingan Sanjay
Astrophysical Journal 833 巻 頁： 124032 2016年12月
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Inverse Construction of the Lambda-LTB Model from a Distance-Redshift Relation 査読有り
Masato Tokutake, Chul-Moon Yoo
Jounal of Cosmology and Astroparticle Physics 1610 巻 頁： 009 2016年10月
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Another Approach to Test Gravity around a Black Hole 査読有り
Kengo Iwata, Chul-Moon Yoo
Classical and Quantum Gravity 33 巻 頁： 155007 2016年7月
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Relationship between the CMB, Sunyaev-Zel'dovich cluster counts, and local Hubble parameter measurements in a simple void model 査読有り
Kiyotomo Ichiki, Chul-Moon Yoo, Masamune Oguri
Phys. Rev. D 93 巻 ( 2 ) 頁： 023529 2016年
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Maximum mass of a barotropic spherical star 査読有り
Atsuhito Fujisawa, Hiromi Saida, Chul-Moon Yoo, Yasusada Nambu
Class. Quant. Grav. 32 巻 ( 21 ) 頁： 215028 2015年
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Spherical Domain Wall Collapse in a Dust Universe 査読有り
Norihiro Tanahashi, Chul-Moon Yoo
Class. Quant. Grav. 32 巻 ( 15 ) 頁： 155003 2015年
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Impact of small scale inhomogeneities on observations of standard candles 査読有り
Kengo Iwata, Chul-Moon Yoo
Europhys. Lett. 109 巻 ( 3 ) 頁： 39001 2015年
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Cosmological long-wavelength solutions and primordial black hole formation
Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo, Tomohiro Nakama, Yasutaka Koga
Phys. Rev. D 91 巻 ( 8 ) 頁： 084057 2015年
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Expanding universe with nonlinear gravitational waves 査読有り
Taishi Ikeda, Chul-Moon Yoo, Yasusada Nambu
Phys. Rev. D 92 巻 ( 4 ) 頁： 044041 2015年
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Systematic error due to isotropic inhomogeneities 査読有り
Hiroyuki Negishi, Ken-ichi Nakao, Chul-Moon Yoo, Ryusuke Nishikawa
Phys. Rev. D 92 巻 ( 10 ) 頁： 103003 2015年
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Black Hole Universe with Λ 査読有り
Chul-Moon Yoo, Hirotada Okawa
Physical Review D 89 巻 頁： 123502 2014年
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Comparison of two approximation schemes for solving perturbations in a Lemaître-Tolman-Bondi cosmological model 査読有り
Ryusuke Nishikawa, Ken-ichi Nakao, Chul-Moon Yoo
Phys. Rev. D ( 90 ) 頁： 107301 2014年
-
Femto-lensing due to a Cosmic String 査読有り
Chul-Moon Yoo, Ryo Saito, Yuuiti Sendouda, Keitaro Takahashi, Daisuke Yamauchi
PTEP 2013 巻 頁： 013E01 2013年
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Wave Effect in Gravitational Lensing by the Ellis Wormhole 査読有り
Chul-Moon Yoo, Tomohiro Harada, Naoki Tsukamoto
Phys. Rev. D 87 巻 頁： 084045 2013年
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Black Hole Universe: Time Evolution 査読有り
Chul-Moon Yoo, Hirotada Okawa, Ken-ichi Nakao
Phys. Rev. Lett. 111 巻 頁： 161102 2013年
-
Threshold of primordial black hole formation
Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo, Kazunori Kohri
Physical Review D 88 巻 ( 8 ) 頁： 084051 2013年
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Type-I cosmic string network 査読有り
Takashi Hiramatsu, Yuuiti Sendouda, Keitaro Takahashi, Daisuke Yamauchi, Chul-Moon Yoo
Physical Review D 88 巻 頁： 085021 2013年
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Two-point correlation function of density perturbations in a large void universe 査読有り
Ryusuke Nishikawa, Chul-Moon Yoo, Ken-ichi Nakao
Physical Review D 88 巻 頁： 123520 2013年
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Weak lensing of CMB by cosmic (super-)strings 査読有り
Daisuke Yamauchi, Keitaro Takahashi, Yuuiti Sendouda, Chul-Moon Yoo
Phys. Rev. D 85 巻 頁： 103515 2012年
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Direct Measurement of the Positive Acceleration of the Universe and Testing Inhomogeneous Models under Gravitational Wave Cosmology 査読有り
Kent Yagi, Atsushi Nishizawa, Chul-Moon Yoo
JCAP 1204 巻 頁： 031 2012年
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Evolution of density perturbations in large void universe 査読有り
Ryusuke Nishikawa, Chul-Moon Yoo, Ken-ichi Nakao
Phys. Rev. D 85 巻 頁： 103511 2012年
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Black Hole Universe: Construction and Analysis of Initial Data 査読有り
Chul-Moon Yoo, Hiroyuki Abe, Ken-ichi Nakao, Yohsuke Takamori
Phys. Rev. D 86 巻 頁： 044027 2012年
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Notes on Spinoptics in a Stationary Spacetime 査読有り
Chul-Moon Yoo
Phys. Rev. D 86 巻 頁： 084005 2012年
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宇宙原理の観測的検証 招待有り
柳 哲文， 中尾憲一
日本物理学会誌 67 巻 頁： 37 2012年
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Redshift Drift in LTB Void Universes 査読有り
Chul-Moon Yoo, Tomohiro Kai, Ken-ichi Nakao
Phys. Rev. D 83 巻 頁： 043527 2011年
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Perturbative Analysis of a Stationary Magnetosphere in an Extreme Black Hole Spacetime : On the Meissner-like Effect of an Extreme Black Hole 査読有り
Yohsuke Takamori, Ken-ichi Nakao, Hideki Ishihara, Masashi Kimura, Chul-Moon Yoo
Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 412 巻 頁： 2417 2011年
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Gregory-Laflamme instability of a slowly rotating black string 査読有り
Chul-Moon Yoo, Sugure Tanzawa, Misao Sasaki
Int. J. Mod. Phys. D 20 巻 頁： 963 2011年
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Hoop Conjecture and the Horizon Formation Cross-Section in Kaluza-Klein Spacetimes 査読有り
Chul-moon Yoo, Hideki Ishihara, Masashi Kimura, Sugure Tanzawa
Phys. Rev. D 81 巻 頁： 024020 2010年
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Another Realization of Kerr/CFT Correspondence 査読有り
Yoshinori Matsuo, Takuya Tsukioka, Chul-Moon Yoo
Nucl. Phys. B 825 巻 頁： 231 2010年
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Yet Another Realization of Kerr/CFT Correspondence 査読有り
Yoshinori Matsuo, Takuya Tsukioka, Chul-Moon Yoo
Europhys. Lett. 89 巻 頁： 60001 2010年
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Skewness in CMB temperature fluctuations from curved cosmic (super-)strings 査読有り
Daisuke Yamauchi, Yuuiti Sendouda (Kyoto U., Yukawa Inst., Kyoto), Chul-Moon Yoo, Keitaro Takahashi, Atsushi Naruko, Misao Sasaki
JCAP 1005 巻 頁： 033 2010年
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CMB observations in LTB universes: Part I: Matching peak positions in the CMB spectrum 査読有り
Chul-Moon Yoo, Ken-ichi Nakao, Misao Sasaki
JCAP 1007 巻 頁： 012 2010年
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Analytical model for CMB temperature angular power spectrum from cosmic (super-)strings 査読有り
Daisuke Yamauchi, Keitaro Takahashi, Yuuiti Sendouda, Chul-Moon Yoo, Misao Sasaki
Phys. Rev. D 82 巻 頁： 063518 2010年
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Notes on the Hidden Conformal Symmetry in the Near Horizon Geometry of the Kerr Black Hole 査読有り
Yoshinori Matsuo, Takuya Tsukioka, Chul-Moon Yoo
Nucl. Phys. B 844 巻 頁： 146 2010年
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CMB observations in LTB universes: Part II -- the kSZ effect in an LTB universe 査読有り
Chul-Moon Yoo, Ken-ichi Nakao, Misao Sasaki
JCAP 1010 巻 頁： 011 2010年
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A Note on the Inverse Problem with LTB Universes 査読有り
Chul-Moon Yoo
PTP 124 巻 頁： 645 2010年
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Conformal Symmetry for Rotating D-branes 査読有り
Li-Ming Cao, Yoshinori Matsuo, Takuya Tsukioka, Chul-Moon Yoo
Phys. Lett. B 679 巻 頁： 390 2009年
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Dynamical Compactification and Inflation in Einstein-Yang-Mills Theory with Higher Derivative Coupling 査読有り
Hironobu Kihara, Muneto Nitta, Misao Sasaki, Chul-Moon Yoo, Ignacio Zaballa
Phys. Rev. D 80 巻 頁： 066004 2009年
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Topology Changing Process of Coalescing Black Holes on Eguchi-Hanson Space 査読有り
Masashi Kimura, Hideki Ishihara, Shinya Tomizawa, Chul-Moon Yoo
Phys. Rev. D 80 巻 頁： 064030 2009年
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Sound Modes in Holographic Hydrodynamics for Charged AdS Black Hole 査読有り
Yoshinori Matsuo, Sang-Jin Sin, Shingo Takeuchi, Takuya Tsukioka, Chul-Moon Yoo
Nucl. Phys. B 820 巻 頁： 593 2009年
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Non-Gaussianity in Cosmic Microwave Background Temperature Fluctuations from Cosmic (Super-)Strings 査読有り
Keitaro Takahashi, Atsushi Naruko, Yuuiti Sendouda, Daisuke Yamauchi, Chul-Moon Yoo, Misao Sasaki
JCAP 0910 巻 頁： 003 2009年
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Solving Inverse Problem with Inhomogeneous Universe 査読有り
Chul-Moon Yoo, Tomohiro Kai, Ken-ichi Nakao
PTP 120 巻 頁： 937 2008年
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Horizons of Coalescing Black Holes on Eguchi-Hanson Space 査読有り
Chul-Moon Yoo, Hideki Ishihara, Masashi Kimura, Ken Matsuno, Shinya Tomizawa
Class. Quant. Grav. 25 巻 頁： 195017 2008年
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Magnification Probability Distribution Functions of Standard Candles in a Clumpy Universe 査読有り
Chul-Moon Yoo, Hideki Ishihara, Ken-ichi Nakao, Hideyuki Tagoshi
PTP 120 巻 頁： 961 2008年
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Can inhomogeneties accelerate the cosmic volume expansion? 査読有り
Tomohiro Kai, Hiroshi Kozaki, Ken-ichi nakao, Yasusada Nambu, Chul-Moon Yoo
PTP 117 巻 頁： 229 2007年
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Lensing effects on gravitational waves in a clumpy universe: effects of inhomogeneity on the distance-redshift relation 査読有り
Chul-Moon Yoo, Ken-ichi Nakao, Hiroshi Kozaki, Ryuichi Takahashi
Astrophys. J. 655 巻 頁： 691 2007年
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Hoop conjecture in five-dimensions: Violation of cosmic censorship 査読有り
Chul-Moon Yoo, Ken-ichi Nakao, Daisuke Ida
Phys. Rev. D 71 巻 頁： 104014 2005年
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Quasinormal ringing for acoustic black holes at low temperature 査読有り
Hiroyuki Nakano, Yasunari Kurita, Kouji Ogawa, Chul-Moon Yoo
Phys. Rev. D 71 巻 頁： 084006 2005年
講演・口頭発表等 20
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定常な質量降着のあるブラックホール時空中の天体の運動について
柳哲文
日本物理学会 2023年春季大会 2023年3月23日
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Numerical simulation of primordial black hole formation 招待有り 国際会議
Chulmoon Yoo
68TH WORKSHOP ON GRAVITATIONAL WAVES AND NUMERICAL RELATIVITY 2023年3月15日
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Simulation of non-spherical PBH formation with mesh-refinenment 招待有り 国際会議
Chulmoon Yoo
Dynamics of primordial black hole formation 2023年3月11日
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Spacetime structure of type II PBH formation 国際会議
Chulmoon Yoo
2023 Winter-II NRF-JSPS Workshop in particle physics, cosmology, and gravitation 2023年2月8日
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格子細分化法を用いた非球対称PBH形成シミュレーション
柳哲文
第２３回特異点研究会 2022年12月30日
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Simulation of primordial black hole formation 招待有り 国際会議
Chulmoon Yoo
The 4th Workshop on Multi-Messenger Astrophysics and Gravitation (MMAG) 2022年11月18日
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Threshold of Primordial Black Hole Formation against Velocity Dispersion in Matter-Dominated Era 国際会議
The 31st Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan 2022年10月26日
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物質優勢期の原始ブラックホール形成における速度分散の影響について
柳哲文
日本物理学会（秋） 2022年9月
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The basics of primordial black hole formation and its application 招待有り
The 34th Regular Meeting of the New Higgs Working Group online 2022年8月
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Threshold of Primordial Black Hole Formation against Velocity Dispersion in Matter-Dominated Era 国際会議
2022 Summer NRF-JSPS Workshop in particle physics, cosmology, and gravitation 2022年7月
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うまくいかない宇宙ひも研究～石原さんの研究に魅せられて～ 招待有り
柳哲文
相対論と重力研究の現在，過去・未来
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The basics of primordial black hole formation and its application 招待有り 国際会議
Asia-Pacific School and Workshop on Gravitation and Cosmology 2022
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Simulation of PBH formation from isocurvature perturbations
柳哲文
日本物理学会（春）
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Simulation of PBH formation from iso-curvature perturbations 招待有り 国際会議
2022 NRF-JSPS Workshop in particle physics, cosmology
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多重極磁場中でのアクシオン光子転換に伴うアクシオン雲の崩壊率の計算
柳哲文
第２２回 特異点研究会
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Simulation of PBH formation from iso-curvature perturbations 国際会議
The 30th Workshop on General Relativity and Gravitaion in JAPAN
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Axion cloud decay due to the axion-photon conversion with background magnetic fields
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Axion cloud decay due to the axion-photon conversion with background magnetic fields 招待有り
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Axion Cloud Decay due to the Axion-photon Conversion with Background Magnetic Fields 招待有り 国際会議
2021 NRF-JSPS Workshop in particle physics, cosmology, and gravitation 2021年7月
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Axion cloud decay due to the axion-photon conversion with background magnetic fields
科研費 8
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研究課題/研究課題番号：24K07027 2024年4月 - 2029年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
原田 知広, 郡 和範, 柳 哲文
担当区分：研究分担者
従来の研究では、輻射優勢期における長波長解によって宇宙論的非線形断熱ゆらぎを構築し、その時間発展を数値相対論によって原始ブラックホール形成までを追うシミュレーションが行われてきた。しかし近年では、物質優勢期や再加熱期やインフレーション期などの、初期宇宙での様々な局面での原始ブラックホール形成の可能性が議論されている。本研究ではこのような多様な状況における宇宙論的な非線形摂動論に基づいて初期条件を設定し、数値相対論を用いて時間発展を一般相対論的に計算し、 PBH 形成をシミュレーションし、PBH の性質を決定する。
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研究課題/研究課題番号：22KF0168 2023年3月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
柳 哲文, ESCRIVA MANAS ALBERT
担当区分：研究代表者
配分額：1400000円 （ 直接経費：1400000円 ）
原始ブラックホール(PBH)は暗黒物質の候補としてや，重力波によって観測されたブラックホール連星の起源として近年非常に注目されている．それらの可能性を観測的に調べるためには，PBHの量や統計性，典型的なスピンの大きさなどの理論的見積もりが不可欠であるが，PBHは非線形な重力崩壊過程を経て形成されるため，数値シミュレーションによる解析が欠かせない．それゆえPBHの数値シミュレーションは今後重要性が増す注目度の高い課題である．本研究では様々な状況におけるPBH形成の精密な解析を行う．本研究の業績は全てのPBH研究を下支えする貴重で重要な基礎的研究業績となることが期待される．
原始ブラックホール(PBH:Primordia Black Hole)の質量は形成当時の宇宙の状態方程式に強く依存する．一方，我々の宇宙はこれまでに，QCD相転移や電弱相転移などのいくつかの相転移を経験したと考えられており，この相転移時期には実効的に状態方程式が柔らかくなることが知られている．本研究では素粒子標準模型を超えた理論モデルにおいて予言される相転移を考え，それに伴う状態方程式の変化が原始ブラックホール形成に与える影響を調べた．特に相転移が滑らかなクロスオーバーとなっている場合に注目し，10の-16乗太陽質量から10の-6乗太陽質量の質量範囲において，原始ブラックホール量の増幅が期待されることを示した．
QCD相転移の時期に形成される原始ブラックホールの質量は重力波によって観測される原始ブラックホールの質量付近に相当することがしられており，QCD相転移による状態方程式の軟化が，原始ブラックホール形成に与える影響は非常に注目されている．本研究では状態方程式の変化を考慮した，詳細な原始ブラックホール形成シミュレーションに予言される原始ブラックホールの質量分布を重力波によって観測された連星ブラックホールの分布と比べることで，原始ブラックホールが起源となる可能性を検証した．本研究で用いた状況設定においては，原始ブラックホールのみを起源として観測結果を再現するには至らず，標準的な天体起源のブラックホールの寄与が必要となることを示唆する結果を得た．
これまでの原始ブラックホール研究では状態方程式が，エネルギー密度ρと圧力pの関係としてp=wρとして比例関係にある場合が主に扱われてきたが，QCD相転移時のようにこのような状態方程式とならず，状態方程式が密度に依存して変わるような場合について，原始ブラックホール形成のシミュレーションを行い，その結果を用いて観測結果の検証を行うことが出来た．これは当初の計画に含まれていた内容であり，概ね順調に進展していると言える．
現在はインフレーション中のドメインウォールバブル形成による原始ブラックホール形成についての研究を推進しており，これまでに考えられてこなかった，標準的な原始ブラックホール形成とは異なるシナリオについて，数値計算を駆使した研究を進めている．これまでの標準的な原始ブラックホール形成シナリオと異なるシナリオについて数値手法を駆使してフロンティアを切り開くという点で本研究内容にふさわしく，概ね順調に進展していると言える．
現在行っているインフレーション中のドメインウォールバブルの形成に伴う原始ブラックホール形成についての成果を学術論文として発表する．また，これまでの計算ではインフレーション中のスカラー場のダイナミクスを数値的に解析することによって原始ブラックホールの質量分布を見積もったが，本来はインフレーション後のダイナミクスを数値的に解析する必要がある．しかしこの場合に形成される原始ブラックホールはTypeIIと呼ばれ，広く用いられている数値シミュレーション手法では解析できないことがわかっている．この点について，所属する研究室で行われている特殊な数値シミュレーションコードを用いることで解決し，協力して研究を進めていく予定である．
Qボールなどのソリトン天体や位相欠陥の重力崩壊に伴う原始ブラックホール形成については，今後のシミュレーションを念頭に置いて，状況を整理し，可能なセッティングをサーチすることで，ダイナミクスの数値シミュレーションにつなげる． -
研究課題/研究課題番号：22F22328 2022年11月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
柳 哲文, ESCRIVA MANAS ALBERT
担当区分：その他
原始ブラックホール(PBH)は暗黒物質の候補としてや，重力波によって観測されたブラックホール連星の起源として近年非常に注目されている．それらの可能性を観測的に調べるためには，PBHの量や統計性，典型的なスピンの大きさなどの理論的見積もりが不可欠であるが，PBHは非線形な重力崩壊過程を経て形成されるため，数値シミュレーションによる解析が欠かせない．それゆえPBHの数値シミュレーションは今後重要性が増す注目度の高い課題である．本研究では様々な状況におけるPBH形成の精密な解析を行う．本研究の業績は全てのPBH研究を下支えする貴重で重要な基礎的研究業績となることが期待される．
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ダークマターの正体は何か？ - 広大なディスカバリースペースの網羅的研究
研究課題/研究課題番号：20H05850 2020年11月 - 2025年3月
学術変革領域研究(A)
村山 斉
担当区分：研究分担者
ダークマターは存在が確実で，宇宙の星や銀河を作った立役者だが，その正体は不明である。 本領域ではダークマターの質量で90桁に亘る広大なディスカバリースペースを網羅的にカバーするため，今までにない多角的な方法で理論から宇宙観測・地上実験にまたがる研究領域を拓くことを目指す。近年急速に技術が成熟したレーザー干渉計や，すばる観測・加速器・人工衛星 ・重力波・高エネルギーニュートリノを含むタイムリーな実験・観測でダークマターに迫る。特に日本の投資による既存の最先端施設を有効活用し，若手研究者のユニークなアイディアによって工夫を加えることでインパクトの高い結果が出すことを目指す。
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原始ブラックホール・巨視的ダークマターの探究
研究課題/研究課題番号：20H05853 2020年11月 - 2025年3月
学術変革領域研究(A)
柳 哲文
担当区分：研究代表者
配分額：57200000円 （ 直接経費：44000000円 、 間接経費：13200000円 ）
原始ブラックホール(Primordial Black Hole:PBH) とは宇宙初期に形成されるブラックホールの総称である。本計画研究ではPBH に関するこれまでの理論的研究をより「深化」（精密化，精度向上）させると共に，標準的なPBH 形成過程を超えた幅広いモデルへの「拡張」を行い，過去，及び将来の観測による「検証」を提案し，徹底的にPBH のダークマターとしての可能性を精査する。また，PBHだけでなく，比較的コンパクトで巨視的な天体によるダークマターに関しても共通する点が多く，その可能性についても併せて検討する。
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原始ブラックホールの質量，角運動量分布に関する理論的研究
研究課題/研究課題番号：19H01895 2019年4月 - 2022年3月
柳 哲文
担当区分：研究代表者
配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）
インフレーション中に生成された量子揺らぎを起源とする高密度領域が，宇宙初期に重力崩壊を起こした結果形成されるブラックホールを原始ブラックホール（PBH）と呼ぶ．PBH の存在量はその質量ごとに観測的制限が得られており，そこからインフレーションモデルを制限できる．また，近年は重力波源であるブラックホール連星の起源としても注目されている．本研究では初期揺らぎの統計性を素に，相対論的な非球対称重力崩壊シミュレーションを用いてPBH の質量，角運動量分布を明らかにする方法を提案する．
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非球対称原始ブラックホール形成
研究課題/研究課題番号：16K17688 2016年4月 - 2020年3月
柳 哲文
担当区分：研究代表者
配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）
本研究課題の主な目的である非球対称原始ブラックホール形成シミュレーションに関する基礎的な研究を終え，２０２０年初めの世界で初めての非球対称原始ブラックホール形成シミュレーションにつなげた．また原始ブラックホール量の見積もり方法について，これまでの簡易な手法を大幅に改善し，より正確な手法を提案することで，原始ブラックホール量の見積もりの研究をより高いレベルに押し上げることに貢献した．
原始ブラックホールは宇宙初期の非線形な非一様性の痕跡で，初期宇宙の状況についての情報が得られる可能性がり，非常に注目されています．本研究における成果は，原始ブラックホールの形成過程と原始ブラックホール量の見積もり方法についての基礎的な事柄についての物であり，原始ブラックホールを用いた様々な研究についてしっかりとした土台を提供する物です． -
加速宇宙観測における等方な非一様性による系統誤差と宇宙原理の観測的検証
研究課題/研究課題番号：16H01097 2016年4月 - 2018年3月
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
柳 哲文
担当区分：研究代表者
配分額：2080000円 （ 直接経費：1600000円 、 間接経費：480000円 ）
本研究では非一様球対称宇宙モデルを考え，我々はその中心にいるとして，そのような球対称な非一様性を観測からどれくらい制限がつけられるか，非一様性がどの程度の系統誤差を生じさせるかを明らかにすることである．
前年度に与えられた光度距離ー赤方偏移関係から，それを満たすΛLTBモデルを構築し，真の宇宙項の値と光度距離にパラメータとして含まれる見かけの宇宙項の値との差を埋めるためにはどの程度の非一様性が必要かを明らかにすることに成功した．
本年度は，このように構成されたモデルにおいて，宇宙背景放射の角度パワースペクトルを計算する手法を開発し，オープンコードと組み合わせることによって，実際に角度パワースペクトルを計算することができるようになった．具体的には光子の最終散乱面付近では十
分一様等方な状況が実現されているとし，最終散乱面付近における一様等方モデルのパラメータをΛLTBモデルから抽出し，それをオープンコードに入力することによって，仮想的な一様等方宇宙におけるパワースペクトルを得る．その後，最終散乱面までの角径距離の違いに伴う補正を行うことによって，ΛLTBモデルにおける宇宙背景放射のパワースペクトルを計算することができる．
このパワースペクトルと観測データを比較し，モンテカルロ解析を行って，モデルパラメータに制限を付け，結果が学術誌に掲載された．
また，これらの結果からつけられた制限の範囲内で，クラスターからのCMB光子の散乱についての解析を現在行っており，より強い制限がつくことを示唆する結果を得ている．これについては新学術領域シンポジウムで報告を行った．
29年度が最終年度であるため、記入しない。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
担当経験のある科目 (本学) 2
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数理物理I
2022
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物理学演習II
2020
社会貢献活動 1
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「相対性理論」～重力波，ブラックホールの先端研究から～
役割：講師
河合塾 2021 河合塾文化講演会シリーズ 2021年8月