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重力波で探る新たな時空像

公募研究

研究領域先端加速器LHCが切り拓くテラスケールの素粒子物理学~真空と時空への新たな挑戦
研究課題/領域番号 26104708
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関神戸大学

研究代表者

早田 次郎  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00222076)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード重力波 / インフレーション / 円偏極 / パリティー対称性 / 非アーベルゲージ場 / アキシオン / カイラル
研究実績の概要

ヒッグス粒子が発見され、標準模型の正しさが証明されるとともに、ニュートリノの質量や暗黒物質など、標準模型では説明できない現象がクローズアップされており、ミクロの物理への新しいアプローチが必要とされている。一方で、インフレーションシナリオの正しさが、宇宙背景放射の観測によってほぼ決定的となった。インフレーションを、ミクロの物理を研究するための道具として積極的に使うことができるようになったのである。これは、インフレーション中に生成された揺らぎ、特に原始重力波、が高エネルギー宇宙の情報をもたらすからである。本研究の目的は、原始重力波を使ったアキシオンセクターの物理の研究であり、それを通して 新たな時空像に迫ることにあった。
今年度は、アキシオンと非アーベルゲージ場の相互作用に加えて、ディラトン場とそのゲージ場への結合関数を導入することで宇宙背景放射の観測と矛盾する事無く、干渉計による重力波観測やパルサータイミングアレイによる重力波観測によって検証し得る大きさの原始重力波が自然に生成される事を示した。超重力理論においてはこのようなモデルは自然であり、重力波による超重力理論の検証を可能にする成果である。また、このとき生成される重力波はパリティー対称性を破った円偏極重力波であり、宇宙初期に時空のパリティー対称性が破れているという興味深い現象を予言している。観測によって実証されれば、新たな宇宙描像を与えるという異議を持っている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Bandung Inst. of Tech.(Indonesia)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Probing circular polarization in stochastic gravitational wave background with pulsar timing arrays2016

    • 著者名/発表者名
      R.Kato, J.Soda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D93 号: 6 ページ: 062003-062003

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.062003

    • NAID

      120005749655

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quasinormal modes of black holes in Lovelock gravity2016

    • 著者名/発表者名
      D.Yoshida, J.Soda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D3 号: 4 ページ: 044024-044024

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.044024

    • NAID

      120005714788

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comment on “Gauss-Bonnet inflation”2016

    • 著者名/発表者名
      G.Hikmawan, J.Soda, A.Suroso, F.P. Zen,
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D93 号: 6 ページ: 068301-068301

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.068301

    • NAID

      120005971342

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Designing Anisotropic Inflation with Form Fields2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, J. Soda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 92 号: 12 ページ: 123533-123533

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.123533

    • NAID

      120005714787

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Primordial Gravitational Waves in Bimetric Gravity2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakakihara, J. Soda
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 1509 号: 09 ページ: 015-015

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2015/09/015

    • NAID

      120005841437

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Entanglement negativity in the multiverse2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kanno, J. Shock, and J. Soda
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 1503 号: 03 ページ: 015-015

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2015/03/015

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Electroweak Gauge Fields during and after Higgs Inflation2014

    • 著者名/発表者名
      I. Obata, T. Miura, and J. Soda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D90 号: 4 ページ: 045005-045005

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.045005

    • NAID

      120005971340

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Entanglement entropy of $\alpha$-vacua in de Sitter space2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kanno, J. Murugan, J. Shock, and J. Soda
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1407 号: 7 ページ: 072-072

    • DOI

      10.1007/jhep07(2014)072

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 宇宙2016

    • 著者名/発表者名
      早田次郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学 ( 宮城県・ 仙台市 )
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ゲージ場が生み出す時空の微細構造2015

    • 著者名/発表者名
      早田次郎
    • 学会等名
      テラスケール研究会2015
    • 発表場所
      東京工業大学 ( 東京都・ 目黒区大岡山 )
    • 年月日
      2015-12-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Designing Anisotropic Inflation2015

    • 著者名/発表者名
      早田次郎
    • 学会等名
      International workshop for string theory and cosmology
    • 発表場所
      釜山(韓国)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anisotropic Inflation and CMB2015

    • 著者名/発表者名
      早田次郎
    • 学会等名
      中国物理学会 重力・宇宙物理学領域年会
    • 発表場所
      杭州(中国)
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Impact of Form Fields on Inflation2015

    • 著者名/発表者名
      早田次郎
    • 学会等名
      UTQuest workshop 「B-mode Cosmology」
    • 発表場所
      KEK
    • 年月日
      2015-02-18 – 2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anisotropic Power-law Inflation2014

    • 著者名/発表者名
      早田次郎
    • 学会等名
      Spanish Relativity Meeting ERE2014
    • 発表場所
      バレンシア大学(スペイン)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2025-11-21  

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