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インフレーション宇宙における非ガウス的量子揺らぎ

研究課題

研究課題/領域番号 08F08327
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

佐々木 節  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授

研究分担者 ANACLETOARROJA Frederico  京都大学, 基礎物理学研究所, 外国人特別研究員
ANACLETO ARROJA Frederico  京都大学, 基礎物理学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2010年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2009年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2008年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードインフレーション宇宙 / 非線形量子揺らぎ / 非ガウス的曲率揺らぎ / 宇宙論的非線形揺らぎ / 非ガウス揺らぎ / 宇宙諭的非線形揺らぎ
研究概要

今年度は本研究計画のまとめとともに,これまでとは異なる視点から宇宙論的揺らぎの理論を展開し,非線形性や非ガウス性に関する考察を進めた。その主な成果を以下に記す。
(1)近年のインフレーション宇宙の揺らぎの振る舞いに関する研究から,一般的な非正準的な運動項を持つスカラー場と断熱的完全流体との類似性が指摘されていたが,この点をより明確にするべく,これらの2つの場合が非線形揺らぎも含めて完全に一致するための条件を議論した。その結果,両者が非線形まで含めて完全に一致するのはいわゆる純粋なK-エッセンス理論の場合だけであることを証明した。これは,これまでの揺らぎの理論に新たな見方を提供する重要な成果であるだけでなく,これまでにあるモデルで得られた結果を対応する別のモデルに適用して直ちに解を得ることができる,という意味でも有用な成果である。
(2)インフレーション理論に対するアプローチとして,最近,いわゆる有効場の理論的アプローチが注目を浴びている。しかし,これまでは単一のスカラー場の仮定のものに有効理論が展開されていた。そこで,これを複数場の場合に拡張した。特に,2階微分までの一般的有効作用の下で,複数スカラー場理論の高エネルギー極限の補正項の一般形を導出に成功した。この結果は近いうちに論文として発表予定である。
(3)単一スカラー場の理論でも,ポテンシャルに急激な変化があるモデルではスローロール近似が破れることが知られている。この場合に発生する非ガウス揺らぎを解析的に評価することに成功した。この結果も近いうち論文として発表予定である。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] A note on the equivalence of a barotropic perfect fluid with a K-essence scalar field2010

    • 著者名/発表者名
      F.Arroja, M.Sasaki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 81

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pathological behaviour of the scalar graviton in Horava-Lifshitz gravity2010

    • 著者名/発表者名
      K.Koyama, F.Arroja
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics 1003

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the full trispectrum in single field DBI-inflation2009

    • 著者名/発表者名
      F.Arroja, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 80

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lorentz boost and non-Gaussianity in multi-field DBI-inflation2009

    • 著者名/発表者名
      S.Mizuno, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 80

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the full trispectrum in multi-field DBI inflation2009

    • 著者名/発表者名
      S.Mizuno, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 80

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cosmological matching conditions for gravitational waves at second order2009

    • 著者名/発表者名
      F.Arroja, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 80

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Large non-Gaussianity in multi-field DBI-inflation2010

    • 著者名/発表者名
      F.Arroja
    • 学会等名
      第1回IEU-APCTP研究会
    • 発表場所
      ソウル・韓国(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Large non-Gaussianity from inflation driven by a non-standard scalar field2010

    • 著者名/発表者名
      F.Arroja
    • 学会等名
      APCTP Focus program on Cosmology and fundamental physics
    • 発表場所
      ポハン・韓国
    • 年月日
      2010-05-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Large non-Gaussianity in multi-field DBI-inflation2010

    • 著者名/発表者名
      F.Arroja
    • 学会等名
      The Non-Gaussian Universe
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2010-03-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Lorentz boost and large non-Gaussianity in multi-field DBI-inflation2009

    • 著者名/発表者名
      F.Arroja
    • 学会等名
      Cosmo 09
    • 発表場所
      ジュネーブ(スイス)
    • 年月日
      2009-09-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Large non-Gaussianity from the trispectrum in general models of inflation2009

    • 著者名/発表者名
      F.Arroja
    • 学会等名
      Invisible Universe
    • 発表場所
      パリ(フランス)
    • 年月日
      2009-07-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2024-03-26  

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