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インフレーションおよび暗黒エネルギーの模型の理論的な構築と最新の観測からの制限

Research Project

Project/Area Number 17740161
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionGunma National College of Technology

Principal Investigator

辻川 信二  Gunma National College of Technology, 一般教科(自然科学系), 講師 (30318802)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords暗黒エネルギー / インフレーション / 密度揺らぎ / 宇宙背景輻射 / 超弦理論 / 一般相対論 / 宇宙の大規模構造 / 重力理論の検証 / 特異点 / ファントム / 量子補正 / スケーリング / プァントム / スケーリング解
Research Abstract

本年度は,一般相対論を拡張したシナリオにおける暗黒エネルギー模型の構築と,それに対する観測からの制限をつける研究を主に行った.これは,暗黒エネルギーの起源が宇宙項であるかそれとも重力理論の変更によるものであるかを明らかにする上で,極めて重要である.特に我々は,そのような模型が宇宙論的に有効である条件を一般的に明らかにし,この解析方法はこの1年の間に多くの研究者により用いられた.また,そのような模型に対する局所重力実験からの制限も考慮し,有効な模型の構築を行った.さらに,宇宙背景輻射の温度揺らぎや宇宙の大規模構造の物質揺らぎと理論の予言を比較することにより,模型に対する制限をつけた.
また,一般相対論を変更したシナリオのほとんど全てを含むような一般的な系において,物質の密度揺らぎが従う式をある近似のもとで導き出した.この結果は,将来の重力レンズやライマンアルファ線の観測から暗黒エネルギーの性質に制限をつける上で,極めて重要な役割を果たすと期待される.
上記は主に暗黒エネルギーに関する研究であるが,もう1つの研究課題であるインフレーション宇宙論に関しても,超弦理論を用いた妥当な模型の構築を行った.我々は特に,インフレーションを起こす場と,余剰次元の大きさに相当する場が共存する系における加速膨脹の機構について明らかにし,余剰次元による寄与が,加速膨脹の程度を評価する上で本質的に重要な役割を果すことを示した.さらに,それにより生成される密度揺らぎの大きさとスペクトラムを理論的に計算し,宇宙背景輻射の最新の観測から模型に制限をつけた.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Phantom crossing, equation-of-state singularities, and local gravity constraints in f(R) models2008

    • Author(s)
      L. Amendola, S. Tsujikawa
    • Journal Title

      Physics Letters B 660

      Pages: 125-132

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observational signatures of f(R) dark energy models that satisfy cosmological and local gravity constraints2008

    • Author(s)
      S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D D77,023507

      Pages: 1-13

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prospects of inflation in delicate D-brane cosmology2007

    • Author(s)
      S. Panda, M. Sami, S. Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D D76,103512

      Pages: 1-12

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Realizing scale-invariant density perturbations in low-energy effective string theory2007

    • Author(s)
      Z.Guo, N.Ohta, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D 75号023520

      Pages: 1-13

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Are f(R) dark energy models cosmologically viable?2007

    • Author(s)
      L.Amendola, D.Polarski, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review Letters 98号131302

      Pages: 1-4

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Conditions for the cosmological viability of f(R) dark energy models2007

    • Author(s)
      L.Amendola, R.Ganouji, D.Polarski, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D 75号043514

      Pages: 1-21

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Inflation and dark energy arising from Geometrical tachyons2006

    • Author(s)
      S.Panda, M.Sami, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D 73号023515

      Pages: 1-11

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamics of dark energy2006

    • Author(s)
      E.Copeland, M.Sami, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      International Journals of Modern Physics D 15号

      Pages: 1753-1936

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Avoidance of future singularities in loop quantum cosmology2006

    • Author(s)
      M.Sami, P.Singh, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D 74号043514

      Pages: 1-6

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Properties of singularities in (phantom) dark Energy universe2005

    • Author(s)
      S.Nojiri, S.Odintsov, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D 71 063004

      Pages: 1-16

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Coupled dark energy : Towards a general description Of the dynamics2005

    • Author(s)
      B.Gumjudpai, I.Naskar, M.Sami, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Journal of cosmology and astroparticle physics 0506 007

      Pages: 1-29

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] The fate of (phantom) dark energy universe with string curvature corrections2005

    • Author(s)
      M.Sami, A.Toporensky, P.Tretjakov, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physics Letters B 619

      Pages: 193-200

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamics of assisted quintessence2005

    • Author(s)
      S.A.Kim, A.Liddle, S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D 72 043506

      Pages: 1-8

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dark energy and cosmological solutions in second order string gravity2005

    • Author(s)
      G.Calcagni, S.Tsujikawa, M.Sami
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity 22

      Pages: 3977-4006

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reconstruction or general scalar-field dark energy models2005

    • Author(s)
      S.Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D 82 083512

      Pages: 1-8

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] Conditions for the cosmological viability of f(R) dark energy models2007

    • Author(s)
      Shinji Tsujikawa
    • Organizer
      Cosmo-07国際会議
    • Place of Presentation
      サセック大学(英国)
    • Year and Date
      2007-08-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] 数理科学2005

    • Author(s)
      辻川信二, 小玉英雄他
    • Publisher
      サイエンス社
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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