2011 Fiscal Year Annual Research Report
最新宇宙観測結果を用いた宇宙論的磁場の起源、ニュートリノの性質に対する正確な理解
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10J07477
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
白石 希典 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 宇宙マイクロ波背景放射 / 非ガウス性 / 初期宇宙 / インフレーション / バイスペクトル / パリティ / 統計的非等方性 / 原始磁場 |
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| Research Abstract |
平成23年度は、まず、宇宙マイクロ波背景放射揺らぎの3点相関関数(CMBバイスペクトル)を用いた初期磁場の完全な制限を行った。初期磁場起源のCMBバイスペクトルは、ランダムガウス場の6乗の依存性を持っており、その表式に複雑な畳み込み積分を含んでいる。このため、数値計算に莫大な時間がかかってしまい、CMBバイスペクトルのすべての多重極配位におけるシグナルを計算することは実質不可能であった。これを改善すべく、新たに、適当な近似を駆使することで畳み込み積分の量を減らし、すべての多重極配位におけるシグナルを有限時間内に計算できるようにした。このため、初期磁場の制限をする際にすべてのシグナルを用いることが可能となり、先行研究のものより正確な制限値を得ることができた。
次に、磁場以外のソースが作るCMBバイスペクトルで、特に、回転対称性の破れや、パリティ対称性の破れを含む非ガウス性から作られるCMBバイスペクトルの計算、解析を行った。私は、前年度に求めたCMBバイスペクトルの一般公式を拡張することでこれを新たに達成し、対称性の破れ特有のシグナルが存在して、それが対称性の破れていないモデルから生じるシグナルとは分離可能であることを証明した。
また、初期磁場の生成においても、パリティ対称性の破れを含むシナリオも考えられ、そこから生じるCMBバイスペクトルにはパリティが保存している上記のケースとは分離可能な別のシグナルが表れることを示した。
これらの成果を4本の論文にまとめた。そのうちの3本は既に国際論文雑誌に出版されている。また、国内、国外研究会にも多数出席し、これらの研究を発表している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成23年度の研究目標は、CMBバイスペクトルを用いた初期磁場の完全な制限を得ることであったが、これを達成するのみならず、対称性の破れのCMBバイスペクトルへの影響に関する研究も行うことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画では、平成24年度は、N体シミュレーションを用いたニュートリノの性質の制限をメインで行うことになっていたが、これは他の研究グループによって行われたため、計画を変更して引き続き、CMBバイスペクトルを用いた様々な初期宇宙モデルの制限を行う。
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