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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Investigating non-linear property of primordial fluctuations from future cosmological observations and probing the physics of the early Universe

Research Project

Project/Area Number 15K17659
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

横山 修一郎  名古屋大学, 基礎理論研究センター, 助教 (80529024)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords初期非ガウス性 / インフレーション / 宇宙マイクロ波背景輻射 / 宇宙大規模構造 / 原始ブラックホール / 背景重力波 / 初期磁場
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、線形摂動論の範疇には現れなかったような非線形進化特有の現象に着目し、初期
宇宙における宇宙論的揺らぎの非線形進化に対する精査を行ない、宇宙マイクロ波背景輻射 と宇宙の大規模構構造の観測を通じて初期宇宙モデルの検証を行うことである。最終年度となる2018年度は、主に1)初期揺らぎの非線形性を通じた初期磁場の新たな検証可能性、2)初期揺らぎの非線形性に対する新たな観測的検証、3)物質揺らぎの非線形成長を通じた修正重力理論の検証可能性、4)原始ブラックホールに関する研究、5)初期テンソル揺らぎの統計的非等方性の検証可能性について議論した。1), 2), 5)に関しては交付申請書に記載した研究実施計画と沿ったものとなっている。4)は、研究実施計画にはないが、本研究期間に大きな話題となったLIGOによるブラックホール連星からの重力波検出に端を発する。5)は、初期揺らぎの非線形性検証の道具として考えていた物質密度揺らぎの非線形性の観測を現在の加速膨張を説明する為に盛んに研究されている修正重力理論の検証へと応用する研究となっており、本研究の副産物的な位置付けとなっている。
以上のことは論文にまとめ、2018年度中に出版された論文は4本、さらに2本を投稿した(両者とも2019年4月に出版決定となっている)。また国際会議でも、これらの研究内容に関する招待講演を数件行った。
研究期間全体としては、研究実施計画に記載した内容に沿い、1)銀河分布の3点相関を用いた初期揺らぎの非線形性の検証可能性、2)電波干渉系を用いた高赤方偏移における中性水素分布の非線形進化に関する精査、3)初期磁場の新たな観測的検証、4)初期揺らぎの非線形進化が重要となる初期宇宙モデルの精査、5)原始ブラックホールに関する研究などを中心に行った。成果として、研究期間中に約30本の論文を出版することができた。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Probing primordial non-Gaussianity with 21 cm fluctuations from minihalos2019

    • Author(s)
      Sekiguchi Toyokazu、Takahashi Tomo、Tashiro Hiroyuki、Yokoyama Shuichiro
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 2019, 02, 033 Pages: 1~13

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/02/033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Matter bispectrum beyond Horndeski theories2018

    • Author(s)
      Hirano Shin’ichi、Kobayashi Tsutomu、Tashiro Hiroyuki、Yokoyama Shuichiro
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 97, 103517 Pages: 1~12

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevD.97.103517

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Limits on primordial magnetic fields from direct detection experiments of gravitational wave background2018

    • Author(s)
      Saga Shohei、Tashiro Hiroyuki、Yokoyama Shuichiro
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 98, 083518 Pages: 1~7

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.083518

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hunting for statistical anisotropy in tensor modes with B-mode observations2018

    • Author(s)
      Hiramatsu Takashi、Yokoyama Shuichiro、Fujita Tomohiro、Obata Ippei
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 98, 083522 Pages: 1~7

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.083522

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A new constraint on PBH abundance and its implications2019

    • Author(s)
      Yokoyama Shuichiro
    • Organizer
      The 2nd NRF-JSPS workshop in particle physics, cosmology and gravitation
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Clustering of primordial black holes2019

    • Author(s)
      Yokoyama Shuichiro
    • Organizer
      The 2nd Korea-Japan bilateral workshop on String Axion Cosmology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dark Energy2019

    • Author(s)
      Yokoyama Shuichiro
    • Organizer
      The 4th KMI International Symposium (KMI2019)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Clustering of primordial black holes2019

    • Author(s)
      Yokoyama Shuichiro
    • Organizer
      Why does the Universe accelerate?-Exhaustive study and challenge for the future -MAR2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙論の諸問題2019

    • Author(s)
      横山修一郎
    • Organizer
      銀河進化と遠方宇宙2019(第五回)
    • Invited
  • [Presentation] Gravitational Wave Background from Primordial Magnetic Fields2018

    • Author(s)
      Yokoyama Shuichiro
    • Organizer
      The first NRF-JSPS workshop in particle physics, cosmology, and gravitation
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Clustering of primordial black holes2018

    • Author(s)
      横山修一郎、須山輝明
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [Presentation] 暗黒物質としての原始ブラックホールと重力波直接観測2018

    • Author(s)
      横山修一郎
    • Organizer
      第17回 DECIGOワークショップ
    • Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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