宇宙背景放射の観測結果にもとづくインフレーション理論の検証

• Project/Area Number: 12J03849
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 杉山 尚徳 東北大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2012 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 宇宙論 / インフレーション

Research Abstract

私は、「宇宙背景放射の観測結果にもとづくインフレーション理論の検証」という研究課題のもと、まずはインフレーション時において生成される非ガウス性が満たすべき、一般的な性質を導く事を目的とした。
揺らぎの非ガウス性を考慮するためには、一般的に高次相関関数が使われる。インフレーションによって生成される揺らぎがもしも完全にガウシアン揺らぎを持つならば、その定義として3点相関関数は存在しないことになる。そのため、インフレーションによって生成される3点相関関数の大きさを予言し、それを観測と比較することによって、インフレーションの非ガウス性を検証することができる。次代のCMB衛生観測(PLANCK, etc)では、より高次の相関関数として4点相関関数も観測目標に入っており、より詳細にインフレーション起源の非ガウス性が検証されるだろうと考えられる。
インフレーションシナリオが生成する揺らぎやその非ガウス性を計算する際に、δNformalismと呼ばれる手法が広く使われている。この手法は、インフレーション膨張によって、生成された揺らぎが無限に引き延ばされるという近似を使っており、揺らぎの非線形性を考慮するための非常に優れた手法である。我々はこのδNfbrmalismを使って、インフレーションによって予言される3点、4点相関関数を導き、その間に成り立つ一般的性質な関係式を考える。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Research Products

• [Journal Article] Δ N formalism (2013)
  • Author(s): N. S. Sugiyama, E. Komatsu, and T. Futamase
  • Journal Title: Physics Review D Volume: 87 Pages: 23530-23530
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Relation between standard perturbation theory and regularized multi-point propagator method (2013)
  • Author(s): N. S. Sugiyama and T. Futamase
  • Journal Title: Astrophysical Journal Volume: 769 Issue: 2 Pages: 106-106
  • DOI: 10.1088/0004-637x/769/2/106
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] δN formalism (2013)
  • Author(s): 杉山尚徳・小松英一郎・二間瀬敏史
  • Journal Title: Physical Review D Volume: 87 Issue: 2 Pages: 23530-23530
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.023530
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An application of Wiener Hermite expansion to the nonlinear evolution of dark matter (2012)
  • Author(s): 杉山尚徳・二間瀬敏史
  • Journal Title: Astrophysical Journal Volume: 760 Issue: 2 Pages: 114-114
  • DOI: 10.1088/0004-637x/760/2/114
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ダークマター非線形成長における修正摂動論の適用 (2013)
  • Author(s): 杉山尚徳
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 埼玉大学
  • Year and Date: 2013-03-22