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2009 Fiscal Year Annual Research Report

実験室で宇宙を作れるか?

Research Project

Project/Area Number 18540248
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

坂井 伸之  Yamagata University, 地域教育文化学部, 准教授 (00267402)

Keywordsインフレーション / ブラックホール / ソリトン / 一般相対性理論 / 量子重力理論 / ボソンスター / 宇宙マイクロ波背景放射
Research Abstract

本研究の目的は、宇宙論を実験的に検証することを目指し、実験室で初期宇宙の状況を再現する方法を理論的に考案することである。今年度は、実験室で作る宇宙のモデルと類似性のあるボソンスターというソリトン解の安定性と、初期宇宙のインフレーションモデルに制限を与える宇宙マイクロ波背景放射について研究し、以下の成果をあげた。
1.ボソンスターの安定性とカタストロフィー理論
ボソンスターは強い自己重力によって存在するソリトン解であり、その意味で実験室を作る宇宙のモデルと類似性がある。そこで、ボソンスターの定常解を求めてその安定性をカタストロフィー理論で予想し、発展方程式を解いて確認した。その結果、カタストロフィー理論の予想と発展方程式の解析結果は完全に一致し、カタストロフィー理論がボソンスターの安定性解析に有効であることが示された。
2.宇宙マイクロ波背景放射における非線形大規模構造の痕跡
インフレーションモデルを実験的に検証することが本研究の主目的の一つだが、それに関連して、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の観測からインフレーションモデルに制限を与えることも重要である。一方CMBの揺らぎには、初期宇宙で作られる原始揺らぎの他に光子がボイドやクラスターを通過する際に重力的に受ける効果が含まれる。そこで今回は、後者の効果について、CMBや銀河分布の観測データに基づき理論的に解析した。その結果、CMB揺らぎの中には非線形大規模構造の効果が有意に存在することが示され、更にその結果は半径200Mpc以上のボイドやクラスターが多数存在することを示唆する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 宇宙マイクロ波背景放射における非線形大規模構造の痕跡2010

    • Author(s)
      坂井伸之、井上開輝、冨田憲二
    • Journal Title

      素粒子論研究 (印刷中)

  • [Journal Article] スポーツ動作の物理:ゴム付き剛体連結モデル2009

    • Author(s)
      坂井伸之
    • Journal Title

      スポーツ動作の物理:ゴム付き剛体連結モデル 64

      Pages: 840-852

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Imprints of Nonlinear Super-Structures on Cosmic Microwave Background2010

    • Author(s)
      坂井伸之, 井上開輝, 冨田憲二
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-19
  • [Presentation] Imprint of Nonlinear Structures on CMB2009

    • Author(s)
      坂井伸之、井上開輝、冨田憲二
    • Organizer
      KEK Cosmology Workshop "ALTB Cosmology"
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
    • Year and Date
      2009-10-22
  • [Presentation] 宇宙背景輻射における非線形超大規模構造の痕跡2009

    • Author(s)
      坂井伸之, 井上開輝, 冨田憲二
    • Organizer
      日本天文学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Boson stars and their stabilities via catastrophe theory II2009

    • Author(s)
      玉置孝至, 坂井伸之
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      甲南大学
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.e.yamagata-u.ac.jp/~nsakai/sakai.htm

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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