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暗黒エネルギーと修正重力理論

Research Project

Project/Area Number 10F00329
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

辻川 信二  東京理科大学, 理学部・第二部物理学科, 准教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) GANNOUJI Radouane  東京理科大学, 理学部・第二部物理学科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords暗黒エネルギー / 密度揺らぎ / 暗黒物質 / 大規模構造 / 超弦理論 / 修正重力理論 / 宇宙背景輻射 / 重力子 / 宇宙の大規模構造 / ヴァインシュタイン機構 / インフレーション
Research Abstract

修正重力理論では,物質に働く重力の強さが大スケールで変更を受け,密度揺らぎの進化が異なるために,宇宙の大規模構造や宇宙背景輻射などの観測量に影響を与える.研究代表者の辻川と研究分担者のGannouji氏は,f(R)理論,Galileon理論,Weyl理論における宇宙進化について詳細に調べ,それらの模型が宇宙論的に有効である条件について明らかにした.さらに,ゴーストや不安定性の問題を回避できる一般的な修正重力理論において,物質密度揺らぎと重力ポテンシャルが従う式を導出した.それに加えて,赤方偏移空間での銀河分布のスペクトルの最新の観測を用いて,f(R)理論とGalileon理論に基づく暗黒エネルギー模型の有効なパラメータ領域について明らかにした。これらの修正重力理論では,物質揺らぎの成長率がLCDM模型と異なることから,観測的に模型の選別ができることを示した.
また修正重力理論では,宇宙の局所領域で一般相対論的な特徴を回復する必要があるが,そのような機構の一つとして,ヴァインシュタイン機構がある.我々は,Galileon場が小さな質量を持つ場合に,どのようにヴァインシュタイン機構が働くかを詳細に調べた.さらに,ガウスボンネ項が存在する高次元理論を4次元有効理論に落としたときに現れるスカラー自由度によって,ヴァインシュタイン機構が働き,第5の力の伝搬が妨げられることを示した.
上記の研究成果は,ストックホルムで開かれた会議において,Gannouji氏と辻川が発表し,研究成果の公表につとめた.また,これらの成果は,すでにPhysics Letters B誌やJCAP誌に掲載されている.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Light mass Galileons : Cosmological dynamics, mass screening, and observational constraints2012

    • Author(s)
      A.Ali, R-Gannouji, M.Hossaine, M.Sami
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 718 Issue: 1 Pages: 5-14

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.10.009

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generic f(R) theories and classicality of their scalarons2012

    • Author(s)
      R.Gannouji, M.Sami, I.Thongkool
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 716 Issue: 2 Pages: 255-259

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.08.015

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vainshtein mechanism in Gauss-Bonnet gravity and Galileon aether2012

    • Author(s)
      R.Gannouji, M.Sami
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 85 Issue: 2 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1103/physrevd.85.024019

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FLRW cosmology in Weyl-Integrable Space-Time2012

    • Author(s)
      R.Gannouji, H.Nandan, N.Dadhich
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 1,111 Issue: 11 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2011/11/051

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vainshtein mechanism in second-order scalar-tensor theories2012

    • Author(s)
      A.De Felice, R.Kase, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 85 Issue: 4 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1103/physrevd.85.044059

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chameleon dark energy models with characteristic signatures2010

    • Author(s)
      R.Gannouji, B.Moraes, D.Mota, D.Polarski, S.Tsujikawa, H.Winther
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 82,124006 Pages: 1-16

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Density perturbations in general modified gravitational theories2010

    • Author(s)
      A.De Felice, S.Mukohyama, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 82,023524 Pages: 1-14

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] FLRW Cosmology in Weyl-Integrable space-time2012

    • Author(s)
      Radouane Gannouji
    • Organizer
      MG 13
    • Place of Presentation
      ストックホルム
    • Year and Date
      2012-07-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Dark energy in the most general scalar-tensor theories with second-order equations2011

    • Author(s)
      S.Tsujikawa
    • Organizer
      The Dark Universe Conference
    • Place of Presentation
      ハイデルベルク,ドイツ
    • Year and Date
      2011-10-06
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Cosmology of a Galileon field2010

    • Author(s)
      Shinji Tsujikawa
    • Organizer
      Extra-Dimension Probe by Cosmophysics
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
    • Year and Date
      2010-11-12
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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