2015 Fiscal Year Research-status Report
インフレーション宇宙における物質とその揺らぎの起源
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25400248
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川崎 雅裕 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (50202031)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アクシオン / 等曲率揺らぎ / インフレーション / バリオン数生成 / 超対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフレーション宇宙でインフレーション中あるいはインフレーション前にPeccei-Quinn対称性が壊れた場合にアクシオンの等曲率揺らぎが大きくなりすぎる問題に関して、インフレーション中にPeccei-Quinn場（PQ場）がプランクスケール近くの期待値を持つモデルについて考察した。従来このモデルではインフレーション後にPQ場が振動して、ドメインウォールが作られ新たな宇宙論的問題を引き起こすことが指摘されていたが、高次のポテンシャルがPQ場のダイナミックにに寄与し、振動を抑制することができることを指摘し、等曲率揺らぎとドメインウォールの問題が解決できることを示した。また、これに関連して、カオティック・インフレーションモデルにおいてそれと重力的に結合するスカラー場がプランクスケール近い期待値を持つとそのバックリアクションとして、カオティック・インフレーションのポテンシャルが変更を受け、それによってインフレーションの作る密度揺らぎがより観測と一致することを示した。さらに、アクシオンの宇宙論的問題を解決するアイデアとして、宇宙初期に隠れたセクターでのモノポールによってアクシオンに大きな質量を与え、アクシオンの等曲率揺らぎが抑制されるモデルを提案した。
超対称性理論の枠組みで、宇宙のバリオン数を生成するアフッレク・ダイン機構に関連して、宇宙のモジュライ問題を解決する熱的インフレーションとの整合性を詳しく調べ、アフレック・ダイン機構に伴って生成される非トポロジカルソリトンのQボールの生成のため十分なバリオン数が生成できないこと、Qボールが生成されても電弱スケールで不安定になるモデルにおいても、パラメターの微調節を行わない限りバリオン数生成と熱的インフレーションによるモジュライ問題の解決が両立しないことを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アクシオンの党曲率揺らぎの問題やアフレック・ダイン機構による宇宙のバリオン数生成に関して、当初の目的通りに理解が進み、問題を解決する新たなモデルも提案することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで明らかにしてきた、アクシオンの宇宙論的問題や宇宙のバリオン数生成に関して、理論的にさらに理解を深めていくとともに、実験や観測によるモデルの検証に向けて、モデルが予測する密度揺らぎが観測可能性についてさらに研究を進めていきたい。
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| Causes of Carryover |
支出の端数として非常に小額の残金が残った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
小額であり翌年度の請求分と合わせて当初の予定通りに使用する。
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