| 研究領域 | なぜ宇宙は加速するのか? - 徹底的究明と将来への挑戦 - |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05889
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高橋 史宜 東北大学, 理学研究科, 教授 (60503878)
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| 研究分担者 |
樽家 篤史 京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授 (40334239)
川崎 雅裕 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (50202031)
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)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
40,170千円 (直接経費: 30,900千円、間接経費: 9,270千円)
2019年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2018年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2017年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2016年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2015年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | ダークマター / 原始ブラックホール / アクシオン / 構造形成 / 暗黒物質 / 加速宇宙 / 減速宇宙 / インフレーション / 暗黒エネルギー / ダークエネルギー / 宇宙物理 / 密度揺らぎの進化 / 素粒子論 / 超対称性理論 / 元素合成 / 宇宙背景輻射 |
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| 研究成果の概要 |
ダークマターは宇宙の構造形成において中心的な役割を果たしたが，その正体は謎に包まれている。本研究において，原始ブラックホールがダークマターの一部を担う可能性およびその生成過程，ダークマターの対消滅や崩壊に対する宇宙論的制限の精緻化，新たなアクシオンや軽いダークフォトンダークマターの生成過程，ハロー形成時に現れるシェルクロッシングと呼ばれる現象のラグランジュ摂動論を用いた記述とヴラソフ-ポアソンシミュレーションとの詳細な比較，インフレーションとダークマターの統一模型構築，スワンプランド仮説に基づくダークマターとダークエネルギーの等曲率揺らぎに関する制限の導出に関して研究成果をあげることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ダークマターは減速膨張期における重力進化によって構造形成を進めることで，現在の宇宙構造を紡ぎ出すという極めて重要な役割を担っている。特に注目すべき点は，構造形成の種となっているのはインフレーション中に作られた密度揺らぎである点である。このように初期宇宙から現在までの宇宙進化をつなぐダークマターの正体に関して，様々な観測からの制限や新たな理論的可能性の提案，更に構造形成進化の解析的な理解において顕著な成果をあげることができた。この研究成果を通じて，我々の宇宙の成り立ちに関して新たな理解を与えることができた。
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