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暗黒エネルギーの理論的・観測的検証

研究課題

研究課題/領域番号 12J03693
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関東北大学 (2013)
名古屋大学 (2012)

研究代表者

松本 路朗  東北大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード暗黒エネルギー / 修正重力理論 / 修正重力 / 宇宙論
研究概要

本研究は、宇宙の加速膨張を引き起こす原因である暗黒エネルギーとは何かということを観測的な事実を踏まえ理論的に検証することを目的としてきた。この暗黒エネルギーを説明する模型は数多くあるが、アインシュタイン方程式に宇宙項(A)を加えたものが現在最も受け入れられている仮説である。しかしながら、この宇宙項の仮説には微調整問題と呼ばれる困難などがあるため、そのほかの模型を考えることも重要である。本研究ではF(R)重力理論と呼ばれる、重力の修正により有効的に暗黒エネルギーを説明する模型に焦点を当てて調べてきた。背景宇宙の発展の情報だけでは、F(R)重力理論と宇宙項との違いを明らかにすることは必ずしもできないことは以前の研究で明らかとなっていたので、ここでは宇宙の発展め摂動的な側面として物質の密度揺らぎや重力レンズ効果を考えてきた。
しかしながら研究の結果、物質の密度揺らぎや重力レンズ効果を見てもF(R)重力理論と宇宙項の模型の差異を明らかにできない場合があることが分かった。それは、宇宙項の模型が真実であった場合であり、そのときにはどんなに観測データが集まってもF(R)重力理論を棄却できないことを意味していた。現在提出されている多くの論文が、F(R)重力理論が宇宙項の模型と異なる発展を記述できることに注目しているのに対し、本研究では今までの方法では観測的に模型の区別化ができない場合があることを示した。このことにより、現在広く受け入れられている研究方針の問題点を指摘したともいえる。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Quantum energy teleportation without limit of distance2014

    • 著者名/発表者名
      Masahro Hotta, Jiro Matsumoto, Go Yusa
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 89 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreva.89.012311

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cosmological perturbations in F(R) gravity2013

    • 著者名/発表者名
      Jiro Matsumoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 87 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevd.87.104002

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cosmological perturbations in the k-essence model2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuharu Bamba, Jiro Matsumota, Shin'ichi Nojiri
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 85 ページ: 84026-84026

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized Galileon model : Cosmological reconstruction and the Vainshtein mechanism2012

    • 著者名/発表者名
      Norihita Shirai, Kazuharu Bamba, Shota Kumekawa, Jiro Matsumoto, Shin'ichi Nojiri
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 86 号: 4 ページ: 43006-43006

    • DOI

      10.1103/physrevd.86.043006

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cosmological perturbations in the models of dark energy and modified gravitv2013

    • 著者名/発表者名
      Jiro Matsumoto
    • 学会等名
      CosPA 2013
    • 発表場所
      アメリカ合衆国、ホノルル
    • 年月日
      2013-11-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Casimir effect as an explanation of dark energy2013

    • 著者名/発表者名
      Jiro Matsumoto
    • 学会等名
      Time and Matter 2013
    • 発表場所
      The University of Nova Gorica(ヴェネチア)
    • 年月日
      2013-03-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Cosmological Perturbations in F(R) Gravity2012

    • 著者名/発表者名
      Jiro Matsumoto
    • 学会等名
      3rd International Workshop on Dark Matter, Dark Energy and Matter-Antimatter Asymmetry
    • 発表場所
      National Tsing Hua University(新竹)
    • 年月日
      2012-12-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Casimir energy as an explanation of dark energy2012

    • 著者名/発表者名
      Jiro Matsumoto
    • 学会等名
      Quantum Vacuum Kawatabi 2012
    • 発表場所
      東北大学川渡共同セミナーセンター(大崎)
    • 年月日
      2012-10-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Difference of the large-scale structure caused by the choice of dark energy models2012

    • 著者名/発表者名
      Jiro Matsumoto
    • 学会等名
      すばるHSCサーベイによるサイエンス
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹
    • 年月日
      2012-09-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Cosmological perturbations in k-essence model revised2012

    • 著者名/発表者名
      Jiro Matsumoto
    • 学会等名
      COSMO 2012
    • 発表場所
      University of Chinese Academy of Sciences(北京)
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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