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2019 Fiscal Year Research-status Report

宇宙ひもの精密観測による初期宇宙モデルの検証

Research Project

Project/Area Number 17K14304
Research InstitutionKanagawa University

Principal Investigator

山内 大介  神奈川大学, 工学部, 助教 (10624645)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords宇宙ひも
Outline of Annual Research Achievements

宇宙ひもの宇宙論的ネットワークの進化は、宇宙ひもの間に働く力の有無によって大きく影響を受けると考えられる。これまでほとんどのシミュレーションを含む先行研究においては宇宙ひもの間に働く相互作用は無視できる場合にのみ行われてきたため、観測に向けた理論予言はそのような特定の場合にのみ適用可能となっていた。しかし、多様な宇宙ひものタイプを網羅的に探究するためには、さまざまな相互作用を取り扱うフレームワークの構築が必要となる。本年は、より現実的な素粒子模型のもとでの宇宙ひもの相互作用について研究を行った。特に、宇宙ひもを構成する素粒子間での相互作用として量子論的なものまで含めた解析を初めて行い、宇宙ひもの相互作用の大きさを見積った。宇宙ひもの量子論的な側面まで踏み込んだ解析はほとんどなく、その結果は本研究課題を大きく推進すると期待できる。本研究については現在論文としてまとめている。

また、宇宙ひもは宇宙最初期において相転移の際に生成することが知られている。その相転移のタイプによっては真空泡の中に我々の宇宙が生成する模型が存在する。このような模型を観測的に峻別する研究を並行して行った。特に、このような模型は暗黒エネルギーとも関連しており、それぞれが密接に関連している可能性を示唆しており、重要だと考えられる。本研究により、宇宙が量子的に生成する模型が銀河探査や宇宙マイクロ波背景輻射などによって観測可能であることを初めて示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

宇宙ひもの相互作用に関する研究については現在結果を取りまとめている。また観測的な研究についても成果を論文として出版している。一方で、ループや小スケール構造の解析モデルの開発については実施するには至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

現在研究を推進している解析研究に関しては内容を取りまとめ次第論文として出版する。また、遅れているループ・小スケール構造に関する研究については速やかに実施する。

Causes of Carryover

2020年2月および3月に当初参加を予定していた研究会が新型コロナウィルス感染症の蔓延によって延期および中止になり、研究会参加費用分を2020年度分に繰り越すこととしたため。

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Cosmology with Phase 1 of the Square Kilometre Array; Red Book 2018: Technical specifications and performance forecasts2020

    • Author(s)
      Square Kilometre Array Cosmology Science Working Group: David J. Bacon (including D. Yamauchi)
    • Journal Title

      Publication of Astronomical Society of Australia

      Volume: 37 Pages: e007

    • DOI

      10.1017/pasa.2019.51

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On Lorentz-invariant spin-2 theories2019

    • Author(s)
      Atsushi Naruko, Rampei Kimura, Daisuke Yamauchi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 99 Pages: 084018

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.084018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observational signatures of dark energy produced in an ancestor vacuum : Forecast for galaxy surveys2019

    • Author(s)
      Daisuke Yamauchi, Hajime Aoki, Satoshi Iso, Da-Shin Lee, Yasuhiro Sekino, Chen-Pin Yeh
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 05 Pages: 055

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/05/055

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Large-scale inhomogeneity of dark energy produced in the ancestor vacuum2019

    • Author(s)
      Yue Nan, Kazuhiro Yamamoto, Hajime Aoki, Satoshi Iso, Daisuke Yamauchi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 99 Pages: 103512

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.103512

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Constraining degenerate higher-order scalar-tensor theories with linear growth of matter density fluctuations2019

    • Author(s)
      Shin'ichiro Hirano, Tsutomu Kobayashi, Daisuke Yamauchi, Shuichiro Yokoyama
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 99 Pages: 104051

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.104051

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Screening mechanism in degenerate higher-order scalar-tensor theories evading gravitational wave constraints2019

    • Author(s)
      Sinh'ichi Hirano, Tsutomu Kobayashi, Daisuke Yamauchi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 99 Pages: 104073

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.104073

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CMB Constraints on Stochastic Gravitational-Wave Background at Mpc scales2019

    • Author(s)
      Toshiya Namikawa, Shohei Saga, Daisuke Yamauchi, Atsushi Taruya
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 100 Pages: 021303

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.021303

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Redshift space distortions in the presence of non-minimally coupled dark matter2019

    • Author(s)
      Fabio Chibana, Rampei Kimura, Masahide Yamaguchi, Daisuke Yamauchi, Shuichiro Yokoyama
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 10 Pages: 045

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/10/049

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cosmology and dark energy with future HI galaxy surveys2019

    • Author(s)
      Daisuke Yamauchi
    • Organizer
      East Asia SKA Workshop 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Constraining primordial non-Gaussianity with future galaxy surveys2019

    • Author(s)
      Daisuke Yamauchi
    • Organizer
      Theoretical aspects of non-Gaussianity from modern perspectives
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] SKAによる宇宙論2019

    • Author(s)
      山内大介
    • Organizer
      SKA-Japanシンポジウム2019
    • Invited
  • [Presentation] 位置天文を用いた背景重力波の制限2019

    • Author(s)
      山内大介
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [Presentation] SKA cosmology2019

    • Author(s)
      山内大介
    • Organizer
      第8回観測的宇宙論ワークショップ
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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