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天文観測で探る宇宙論的相転移の歴史の解明

Research Project

Project/Area Number 15J05029
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

堀口 晃一郎  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords宇宙論 / 宇宙論的相転移 / 宇宙論的位相欠陥 / 重力レンズ / CMB lensing / cosmic shear / 初期パワースペクトル / CMB / 初期宇宙 / 相転移 / 宇宙ひも / テクスチャー / 重力波 / 初期磁場 / 磁場生成 / 強結合近似
Outline of Annual Research Achievements

初期宇宙での相転移現象が残す観測的な証拠を探ることを目的として研究を行った。
一つ目の研究として、宇宙論的位相欠陥と呼ばれる相転移の残留物を通して観測おを行う研究を紹介する。前年度から継続して行ったテクスチャーと呼ばれる宇宙論的位相欠陥が作り出す重力レンズ効果と呼ばれる光が重力により曲げられる効果について論文にまとめ投稿した。テクスチャーが生成する重力レンズ効果として、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)と呼ばれるビックバンの残光が受ける重力レンズ(CMB lensing)と、銀河の光が受ける重力レンズ効果(cosmic shear)を宇宙論的摂動論を用いて計算した。本研究では、標準的な宇宙論では生成されない揺らぎの成分ベクトル・テンソルモードの揺らぎに着目し、CMB lensingとcosmic shearのベクトル・テンソルモードのみから生成される成分、CMB lensing curl modeとcosmic shear B modeの観測量とその観測可能性を見積もった。結果として理想的なCMB lensingの観測が実現するならばPlanck衛生によるCMBの観測結果から得られる制限より5倍程度強い制限を得られることを示した。また、cosmic shearについては単位視野あたりの銀河の数を増やすより、より深く観測することで効率的に感度が増すことを示した。
次に、観測データから直接的に初期宇宙の相転移現象の証拠を見つけることを目的とした研究について紹介する。前年度から継続して行ったPlanck衛生によるCMBの温度揺らぎ観測から初期のパワースペクトルの形を探る研究を論文にまとめて投稿した。本研究では初期スペクトルの振動モデルを用いてMarkov Chain Monte Carlo法のもとMBの観測データから直接的に多重極子l=120程度に局所的な振動が存在することを示唆した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Weak lensing from self-ordering scalar fields2017

    • Author(s)
      Saga Shohei、Horiguchi Kouichirou、Ichiki Kiyotomo
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 95 Issue: 12 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.123524

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Revisiting the oscillations in the cosmic microwave background angular power spectra at ? ? 120 in the Planck 2015 data2017

    • Author(s)
      Horiguchi Koichiro、Ichiki Kiyotomo、Yokoyama Jun’ichi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2017 Issue: 9 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx121

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Primordial magnetic fields from the string network2016

    • Author(s)
      Horiguchi, Kouichirou; Ichiki, Kiyotomo; Sugiyama, Naoshi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 8 Issue: 8 Pages: 083E02-083E02

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw108

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Improved calculation of the gravitational wave spectrum from kinks on infinite cosmic strings2016

    • Author(s)
      Matsui, Yuka; Horiguchi, Koichiro; Nitta, Daisuke; Kuroyanagi, Sachiko
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 11 Issue: 11 Pages: 005-005

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2016/11/005

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Primordial magnetic fields from self-ordering scalar fields2015

    • Author(s)
      Kouichirou Horiguchi, Kiyotomo Ichiki, Toyokazu Sekiguchi, Naoshi Sugiyama
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 04 Issue: 04 Pages: 007-007

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2015/04/007

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Proofs of cosmological phase transitions2017

    • Author(s)
      堀口晃一郎
    • Organizer
      Testing Gravity 2017
    • Place of Presentation
      バンクーバー、Simon Fraser University
    • Year and Date
      2017-01-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of features in initial power spectrum on baryon acoustic oscillations2017

    • Author(s)
      堀口晃一郎
    • Organizer
      Korea-Japan joint workshop on Dark Energy at KMI
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バリオン音響振動で探る初期パワースペクトルの特徴2017

    • Author(s)
      堀口晃一郎
    • Organizer
      日本天文学会2017年秋季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of local features in initial power spectrum on baryon acoustic oscillations2017

    • Author(s)
      堀口晃一郎
    • Organizer
      International Symposium on Cosmology and Particle Astrophysics (COSPA2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Oscillations in the CMB angular power spectra at ell~1202016

    • Author(s)
      堀口晃一郎、市來淨與、横山順一
    • Organizer
      the 13th International Symposium on Cosmology and Particle Astrophysics (COSPA2016)
    • Place of Presentation
      シドニー、Sydney University
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Oscillations in the CMB angular power spectra at ell~1202016

    • Author(s)
      堀口晃一郎、市來淨與、横山順一
    • Organizer
      日本天文学会2016年秋期年会
    • Place of Presentation
      愛媛、愛媛大学
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Cosmic stringによる初期磁場生成2016

    • Author(s)
      堀口晃一郎, 市來淨與, 杉山直
    • Organizer
      日本天文学会2016年春期年会
    • Place of Presentation
      首都大学東京南大沢キャンパス, 東京
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Cosmic stringによる初期磁場生成2015

    • Author(s)
      堀口晃一郎, 市來淨與, 杉山直
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学杉本キャンパス, 大阪
    • Year and Date
      2015-09-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 宇宙論的位相欠陥による初期磁場生成2015

    • Author(s)
      堀口晃一郎
    • Organizer
      日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2015
    • Place of Presentation
      鹿児島大学, 鹿児島
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Primordial magnetic fields from cosmic defects2015

    • Author(s)
      堀口晃一郎
    • Organizer
      COSMO-2015
    • Place of Presentation
      ワルシャワ大学中央キャンパス, ポーランド
    • Year and Date
      2015-09-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cosmic stringによる初期磁場生成2015

    • Author(s)
      堀口晃一郎
    • Organizer
      第45回天文・天体物理若手夏の学校
    • Place of Presentation
      ホテル圓山荘, 長野, 戸倉
    • Year and Date
      2015-07-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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