超重力理論に基づくインフレーション宇宙モデルの諸問題

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640250
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川崎 雅裕 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50202031)
• Keywords: インフレーション宇宙 / 超重力理論 / 超対称性

Research Abstract

本年度は昨年度に引き続き、超重力理論の枠組みでのインフレーション・モデルに関する研究を行った。特にインフレーション・モデルとして宇宙初期の自然な条件の下で起きる点でもっとも魅力的とされているカオティック・インフレーション・モデルを超重力理論の枠組みで構築した。カオティック・インフレーションはインフレーションを起こすスカラー場(インフラトン場)のポテンシャルがプランクスケールを越えて平坦である必要があるが、このような平坦なポテンシャルを超重力理論で実現することは非常に難しくこれまでほとんどモデルが作られていなかった。今回、新たな対称性(シフト・シンメトリー)を導入することによって、超重力理論の下、カオティック・インフレーションを実現する自然なモデルを作ることに成功した。
また、構築したカオティック・インフレーション・モデルを使って宇宙の物質・反物質非対称の起源を考察し、インフラトンの大部分が右巻きニュートリノに崩壊すれば、さらなる右巻きニュートリノの崩壊によってレプトン数の非対称性が生じ、それが電弱相互作用のスファレロン効果によってバリオン数非対称を作り、宇宙の物質・反物質非対称を説明できることを示した。

Research Products

• [Publications] M.Kawasaki,M.Yamaguchi,T.Yanagida: "Natural Chaotic Inflation in Supergravity"Physical Review Letters. 85. 3572-3575 (2000)
• [Publications] T.Kanazawa,M.Kawasaki,T.Yanagida: "Double inflation in supergravity and the primordial black hole formation"Physics Letters. B482. 173-182 (2000)
• [Publications] S.Kasuya,M.Kawasaki: "A New Type of Stable Q-balls in the gauge-mediated SUSY Breaking"Physical Review Letters. 85. 2677-2680 (2000)
• [Publications] S.Kasuya,M.Kawasaki: "Q-ball formation in the gravity-mediated SUSY breaking scenario"Physical Review. D62. 023512-1-9 (2000)
• [Publications] M.Kawasaki,K.Kohri,,N.Sugiyama: "MeV-scale Reheating Temperature and Thermalization of Neutrino Background"Physical Review. D62. 023506-1-18 (2000)
• [Publications] M.Kawasaki,N.Sakai,M.Yamaguchi,T.Yanagida: "Topological Inflation in Supergravity"Physical Review. D62. 123507-1-7 (2000)