2020 Fiscal Year Annual Research Report
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19H01891
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
成子 篤 京都大学, 基礎物理学研究所, 特定助教 (80749507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 遼 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (70781392)
山内 大介 神奈川大学, 工学部, 助教 (10624645)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 相対論的宇宙論 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 宇宙大規模構造 / 重力波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、宇宙大規模構造を用いた重力理論の検証に関する基礎研究、および空間勾配展開法を用いた宇宙論的長波長ゆらぎに関する研究に取り組んだ。
宇宙大規模構造のゆらぎの成長は、初期段階では線形理論で記述可能であるが、時間が経つにつれゆらぎの非線形成長を無視できなくなる。そのため、密度揺らぎの非線形成長を組み込んだ解析が重要となる。本研究では、非線形ゆらぎを特徴づける観測量として、宇宙大規模構造ゆらぎの1点相関関数に着目した。3次の1点相関関数である歪度を用いることで、バイアスに依存しない整合性関係式を構築することが出来ることを見出した。本成果により、非線形ゆらぎの性質に不定性なく迫ることが出来ることから、将来の精密宇宙観測における全く新しい視点からの検証手法を提案した。
また、宇宙初期の宇宙のインフレーション時に生成された長い波長のゆらぎについて、その非線形性まで考慮して解析を行うために、通常の宇宙論的摂動論とは異なる手法である空間勾配展開法を用いて解析を行なった。これまでの研究においては、重力場の方程式や物質場の方程式に空間勾配展開法を適用し解析がなされてきたが、本研究においては世界で初めて、重力と物質を記述する場の作用自体に空間勾配展開法を適用し解析を行なった。特に、宇宙のインフレーションは真空のエネルギーを担うスカラー場によって引き起こされたと考えており、いわゆるスカラー・テンソル理論に対し空間勾配展開法を適用し解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究課題に専ら取り組む予定であった博士研究員が、年度途中で異動したため、研究の取りまとめに当初より時間がかかっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
空間勾配展開法を用いた原始ゆらぎの非線形進化に関する研究を完成させる。
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