2017 Fiscal Year Annual Research Report
Quest for the Ultimate Theory in terms of rich cosmophysical phenomena caused by fields and particles in the hidden sector
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26247042
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小玉 英雄 京都大学, 基礎物理学研究所, 特任教授 (40161947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井岡 邦仁 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80402759)
吉野 裕高 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特任助教 (20377972)
郡 和範 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (50565819)
高橋 史宜 東北大学, 理学研究科, 教授 (60503878)
檜垣 徹太郎 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (10629059)
中山 和則 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90596652)
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| Project Period (FY) |
2014-06-27 – 2018-03-31
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| Keywords | アクシオン / 超弦理論 / ブラックホール / インフレーション / 重力波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）ブラックホール・アクシオン系: これまでの10倍以上の長時間計算により，アクシオンの非線形相互作用の効果およびボーズノバが起きる条件のパラメータ依存性を明らかにした．ボーズノバからの重力波放出をKerr時空で計算するコードを完成させ、それを用いて，重力波将来観測によりアクシオンモデルへ強い制限を課すことができることを明らかにした．
２）高エネルギー天体現象: 天体起源およびダークマター起源のガンマ線の伝搬に対するアクシオン・光子振動の効果を調べ，赤外線背景放射の超過を示すCIBER実験の結果とガンマ線天体のスペクトルについてのHESS実験・Fermi衛星観測が整合的となるアクシオンのパラメータ領域を決定した．
３）隠れたセクターの宇宙論： アクシオン暗黒物質がチャーン・サイモン相互作用により，観測可能な重力波および電磁波の円偏光を生み出すことを指摘．赤外背景放射の超過を示すCIBER実験の観測結果を，アクシオン的粒子の崩壊により説明することができないことを，赤外線放射のゆらぎ観測に基づいて示した．隠れたセクターの非可換なフレーバー対称性を用いて，ドメインウォール問題を起こさないアクシオン暗黒物質模型を構築し，シミュレーションによりその進化を計算．QCDアクシオンが隠れた光子と強く結合するモデルでは，現在のアクシオンの残存量が最大で100分の1程度に抑制されることを，tachyonic共鳴による粒子生成の逆過程を正しく取り入れた格子計算により示した．
4）全宇宙超弦模型： 現実的なスペクトルを得る超弦理論コンパクト化において，モジュライ固定機構の研究を行い，輻射補正によるモジュライ安定化模型など宇宙論的に興味深いいくつかの例を構成した．
5）研究会：International Symposium on Cosmology and Particle Astrophysics CosPA 2017 を共催で開催した．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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