2013 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙論的観測で探る初期揺らぎの非ガウス性と初期宇宙モデルの検証
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12J02775
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
横山 修一郎 東京大学, 宇宙線研究所, 特別研究員(PD)
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| Keywords | 重力波 / 宇宙論的磁場 / 銀河の三点相関 / インフレーション / 超対称性理論 |
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| Research Abstract |
今年度の研究の目的にも記した、個々のインフレーションモデルに対する初期揺らぎの非ガウス性を中心とした理論予言の精密な評価という方向性に対して、実施計画にも記載したが、スカラー場の二次摂動から生成される重力波に関する仕事を論文にまとめ、発表した。結果として、生成される重力波は、将来の重力波干渉計やパルサータイミングアレイなどで十分観測可能であり、超対称性理論に基づいたある種のインフレーションモデルが将来観測で検証可能であることを示した。本研究成果は、将来の重力波実験を遂行していく大きなモチベーションの一つとして重要である。ま他計画には記載していないが、宇宙論的磁場生成モデルに関する論文も発表した。具体的には、現在報告されているような宇宙論的磁揚を、現在の宇宙マイクロ波背景輻射の温度揺らぎの観測と矛盾無く、生成することがきわめて難しいことを一般的に示した。宇宙論的磁場生成機構に関しては、インフレーション起源も一つの候補であったが、未だ未解決であり、新たな考察が必要であるとこを示した点で重要な仕事であると言える。
また、様々な宇宙論的スケールでの揺らぎの観測に対する非ガウス性の影響として、昨年度の研究の発展として、銀河やハローといった天体の三点相関に対する影響を精密に評価した。初期揺らぎの非ガウス性を観測的に精査する新たな観測量として、精密な議論がされていなかった三点相関が、今後の大規模銀河サーベイなどを通じて非ガウス性の制限に対して非常に有力であることを明確に示した。この仕事を通じて、実際のすばる広視野サーベイに対して、三点相関の観測という新たなscience proposalを打ち出すことが検討され、重要な仕事であったと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、昨年度審査中であった論文も受理され、合計8本の論文が受理された。また、研究発表の場も学会や各種セミナーにおいて持つことが出来た。2013年3月に発表されたPlanckの結果もふまえつつ、非ガウス性を中心とした様々な観測量に対する理論評価ができた。また、ヘルシンキ大学に2週間ほど滞在し、セミナーを行い、研究成果を発表、さらに滞在先の研究者と研究打ち合わせをすることも出来た。今後の研究推進も問題なく期待できると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2013年のPlanck衛星の結果、さらに2014年3月のBICEP2による原始重力波の発見に関する報告など宇宙論は観測的に非常に飛躍している分野である。さらには、今後様々な詳細な観測に向けた計画が打ち出されている。そのような研究背景のもと、常に観測と足並みを揃えた、さらには将来の観測を見据えた理論研究を行っていく。具体的には、BICEP2の結果がもたらすインフレーションモデルに対する知見を精査する。また、将来の大規模銀河サーベイに向けて、平成25年度に行った銀河の三点相関に関する理論評価をより現実的な観測を考慮した場合にどのようになるかを考察する。また、中性水素21cm線観測における初期揺らぎの非ガウス性の検証可能性についても議論を進める。
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