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2012 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙論的非線形・非摂動重力現象の研究

Research Project

Project/Area Number 21244033
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

佐々木 節  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (70162386)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 貴浩  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (40281117)
Project Period (FY) 2009-05-11 – 2014-03-31
Keywordsインフレーション宇宙 / 宇宙論的非ガウス揺らぎ / 曲率揺らぎ / 修正重力理論
Research Abstract

今年度は、インフレーション宇宙からの曲率揺らぎの非線形効果に関して大きな成果を得た。佐々木は、複数スカラー場の一つが重たい場合の有効理論を第一原理計算によって検証し、有効理論で無視されていた新たな相互作用項の重要性を指摘した。また、重力と非極小相互作用する複数のスカラー場がある場合の曲率揺らぎの共形変換依存性を明らかにし、その再加熱機構依存性の重要性を指摘した。さらに、スカラー場がひとつの場合には局所的非ガウス性は無視できるという定理の反例を与え、大きな局所的非ガウス性の生成可能性を示した。田中は、インフレーション宇宙で一般の真空で生じる赤外発散が、ユークリッド真空を選ぶと回避されることを証明した。高橋は、ヒルトップ・カーバトン模型が観測されているスペクトル指数を自然に説明することを示した。松原は、バイアスを取扱い可能な新しい宇宙論的摂動論に基づき初期非ガウス性の影響を調べ、これまでの近似法に比べて、より精度のよい予言を可能にした。
また、拡張された重力理論においてもいくつもの成果を得た。向山は、非線形有質量重力において一様等方解に新しい非線形不安定を発見し、その帰結として新たな加速膨張宇宙解を構成した。千葉は、超新星やバリオン音響振動の最新の観測データを用いて、幅広いクラスのスカラー場ダークエネルギー模型に対する観測的制限を得た。早田は、加速膨張宇宙を説明する有力候補の二重計量重力理論がインフレーション宇宙と矛盾しないことを明らかにした。白水は、漸近的平坦な任意の高次元時空の角運動量を調べ, 遠方でポアンカレ代数が成立することを証明した。山本は、一般化されたスカラーテンソル理論の予言と宇宙論的観測との整合性を調べ、理論模型に対する制限を得た。辻川は、最も一般的なスカラーテンソル理論に基づくインフレーション宇宙で生成される曲率揺らぎの非ガウス性とその形状を明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究目的で軸となる2つのテーマとして挙げた(1)インフレーションモデルにおける非線形ゆらぎの生成、と(2)拡張された重力理論からの観測可能量に対する予言、の2つに関して、今後の研究の土台となる知見がいくつも得られつつあるため。

Strategy for Future Research Activity

現在、研究代表者、研究分担者、連携研究者それぞれが個々に素晴らしい成果をあげつつあるので、当面はこのままそれぞれで研究を進める。しかし、H25年度は本研究計画の最終年度でもあるので、年度の後半にそれぞれの成果を持ち寄って、成果を整理し、観測的現状に照らし合わせて、今後の理論的宇宙論研究の土台となし、今後の研究の方向性に関しての共通認識を育てる予定である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 5 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] QFT in the flat chart of de Sitter space2013

    • Author(s)
      Yusuke Korai, Takahiro Tanaka
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 87 Pages: 024013 1-14

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.87.024013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Violation of non-Gaussianity consistency relation in a single field inflationary model2013

    • Author(s)
      Mohammad Hossein Namjoo, Hassan Firouzjahi, Misao Sasaki
    • Journal Title

      Europhysics Letters

      Volume: 101 Pages: -

    • DOI

      10.1209/0295-5075/101/39001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Curvature Perturbation Spectrum in Two-field Inflation with a Turning Trajectory2012

    • Author(s)
      Shi Pi, Misao Sasaki
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 1210 Pages: -

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2012/10/051

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strong scale dependent bispectrum in the Starobinsky model of inflation2012

    • Author(s)
      Frederico Arroja, Misao Sasaki
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 1208, 012 Pages: -

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2012/08/012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Curvature perturbation in multi-field inflation with non-minimal coupling2012

    • Author(s)
      Jonathan White, Masato Minamitsuji, Misao Sasaki
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 1207 Pages: -

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2012/07/039

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Non-Gaussian bubbles in the Sky: a possible signature of string landscape from inflation2012

    • Author(s)
      Misao Sasaki
    • Organizer
      Particle Physics and Cosmology 2012
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20121105-20121109
    • Invited
  • [Presentation] Non-Gaussian Bubbles in the Sky2012

    • Author(s)
      Misao Sasaki
    • Organizer
      The International Conference on Flavor Physics and Cosmophysics 2012
    • Place of Presentation
      Weihai, China
    • Year and Date
      20120808-20120812
    • Invited
  • [Presentation] Inflation2012

    • Author(s)
      Misao Sasaki
    • Organizer
      Summer School on Cosmology
    • Place of Presentation
      Trieste, Italy
    • Year and Date
      20120716-20120727
    • Invited
  • [Presentation] Inflation and birth of cosmological perturbations2012

    • Author(s)
      Misao Sasaki
    • Organizer
      Relativity and Gravitation: 100 Years after Einstein in Prague
    • Place of Presentation
      Prague, Czech
    • Year and Date
      20120625-20120629
    • Invited
  • [Presentation] Conformal Frame Independence in Cosmology2012

    • Author(s)
      Misao Sasaki
    • Organizer
      Ginzburg Conference on Physics
    • Place of Presentation
      Moscow, Russia
    • Year and Date
      20120528-20120602
    • Invited
  • [Remarks] 宇宙論的非線形・非摂動重力現象の研究

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~misao/KibanA/index.html

  • [Remarks] 宇宙論的非線形・非摂動重力現象の研究 研究会・研究成果

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~misao/KibanA/conference.html

  • [Remarks] 宇宙論的非線形・非摂動重力現象の研究 ニュース

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~misao/KibanA/news.html

  • [Remarks] Misao Sasaki's Home Page

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~misao/

  • [Remarks] 京都大学基礎物理学研究所,研究所紹介,報告書・各種資料

    • URL

      http://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp/contents/about_us/documents.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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