2010 Fiscal Year Annual Research Report
低エネルギーインフレーション模型における整合的宇宙論の構築とその観測的検証
Publicly Offered Research
| Project Area | The Physical Origin of the Universe viewed through the Cosmic Background Radiation - from Cosmological Inflation to Dark Ages - |
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22111504
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 史宜 東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (60503878)
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| Keywords | インフレーション / 超対称性理論 |
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| Research Abstract |
本研究は、低エネルギースケールインフレーションに着目し、従来より指摘されている理論的および観測的困難を克服する方法を系統的に調べることで、宇宙創生に関する新たな情報を引き出すことを目標にする。本年度は、低エネルギーインフレーションとして良く調べられているハイブリッドインフレーションに着目して研究を行った。標準理論を超える理論的枠組みとして超対称性理論が有力視されており、現在行われているLHC加速器実験においても超対称性粒子の発見が期待されている。超対称性は現在の真空においては破れていなければならず、その破れの大きさ、破れの伝達機構において重要なパラメターがグラビティーノ質量である。本研究において、グラビティーノ質量が与えるインフレーション模型への影響を非常に精密に評価した。具体的には、超対称性理論に基づくハイブリッドインフレーション模型において、スーパーポテンシャルの定数項(これがグラビティーノ質量を決める)が与えるインフレーションダイナミクスへの影響を評価した。これはこれまで見逃されていた重要な効果である。これによって、グラビティーノが重い場合には、インフレーションダイナミクスが必然的に大きな効果を受け、現在観測されている宇宙背景輻射の揺らぎの性質を満たすためには、これまでよりも許されるパラメータスペースが著しく狭められた。逆にいえば、宇宙論からグラビティーノが軽い方が好まれるという結論であり、ハイブリッドインフレーション模型がcosmic stringの観測などにより検証されれば、LHC実験におけるゲージメディエーションの示唆と共に、標準理論、標準宇宙論を超える新しい宇宙進化像に導く可能性が示されたことになる。
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