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修正重力理論のモデル制限と重力理論の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J05446
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)
研究機関名古屋大学

研究代表者

大場 淳平  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード宇宙論 / 修正重力理論 / インフレーション / ダークエネルギー / 重力定数
研究実績の概要

本年度は、研究発表の欄で挙げるような論文を出版するに至る成果を上げることができた。ここでは、通常考えられている標準的な宇宙論モデルを拡張したモデルに対して、Planck衛星による宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の温度ゆらぎ観測や宇宙の大規模構造の観測結果を用いてモデルのパラメータ制限を行った。通常、宇宙の曲率は厳密にゼロを仮定するが、本研究ではまずその仮定を外し、宇宙の曲率を考慮したモデルについて研究を行った。宇宙の曲率を考慮した場合、CMB温度ゆらぎや宇宙の大規模構造の種である初期ゆらぎのパワースペクトルが、平坦な場合と比べて変更されることが示唆されている。また、現在、宇宙は加速膨張を牽引しているダークエネルギーのモデルについて、本研究では具体的に3つのモデルを考え、宇宙の曲率も考慮した解析およびパラメータ制限を行った。パラメータ制限の結果、宇宙の曲率を考慮したこれらのモデルが、平坦な場合に比べて観測結果とより整合的であることがわかった。宇宙の曲率は正曲率が整合的であり、この場合、宇宙の曲率はエネルギー密度にして現在の宇宙の2~3%を占める。これらのモデルは、平坦な時空を仮定した場合にCMB温度ゆらぎの角度パワースペクトルの大角度成分に見られる観測データのパワー欠損をより良く説明できることがわかった。また、CMB観測から見積もられる現在の密度ゆらぎの振幅と実際に近傍宇宙の銀河観測から見積もられた密度ゆらぎの振幅との値の不一致を改善できることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Planck 2015 Constraints on the Non-flat ΛCDM Inflation Model2018

    • 著者名/発表者名
      Ooba Junpei、Ratra Bharat、Sugiyama Naoshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 864 号: 1 ページ: 80-80

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aad633

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Planck 2015 Constraints on the Non-flat XCDM Inflation Model2018

    • 著者名/発表者名
      Ooba Junpei、Ratra Bharat、Sugiyama Naoshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 869 号: 1 ページ: 34-34

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaec6f

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Planck 2015 Constraints on the Nonflat ?CDM Inflation Model2018

    • 著者名/発表者名
      Ooba Junpei、Ratra Bharat、Sugiyama Naoshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 866 号: 1 ページ: 68-68

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aadcf3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Updated observational constraints on quintessence dark energy models2018

    • 著者名/発表者名
      J.Durrive, J.Ooba, K.Ichiki, N.Sugiyama
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 97 号: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.043503

    • NAID

      120006473534

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cosmological constraints on scalar-tensor gravity and the variation of the gravitational constant2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ooba, K. Ichiki, T. Chiba, N. Sugiyama
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017 号: 4 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx046

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Planck constraints on scalar-tensor cosmology and the variation of the gravitational constant2016

    • 著者名/発表者名
      Junpei Oobsa, Kiyotomo Ichiki, Takeshi Chiba, Naoshi Sugiyama
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 12 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.122002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cosmological constraints on the velocity-dependent Baryon-Dark matter coupling2018

    • 著者名/発表者名
      Junpei Ooba
    • 学会等名
      The 22nd annual international Conference on Particle Physics and Cosmology (COSMO-18)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Planck constraints on the non-flat Lambda-CDM inflation model2018

    • 著者名/発表者名
      J. Ooba, B. Ratra, N. Sugiyama
    • 学会等名
      第2回加速宇宙シンポジウム、新学術領域「なぜ宇宙は加速するのか?- 徹底的究明と将来への挑戦-」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cosmological constraints on scalar-tensor cosmology and the variation of the gravitational constant2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ooba, K. Ichiki, T. Chiba, N. Sugiyama
    • 学会等名
      Testing Gravity 2017
    • 発表場所
      Simon Fraser University
    • 年月日
      2017-01-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cosmological constraints on scalar-tensor gravity and the variation of the gravitational constant2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ooba, K. Ichiki, T. Chiba, N. Sugiyama
    • 学会等名
      4th Korea-Japan Workshop on Dark Energy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cosmological constraints on scalar-tensor gravity and the variation of the gravitational constant2017

    • 著者名/発表者名
      大場淳平
    • 学会等名
      第 6 回観測的宇宙論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Planck constraints on the non-flat ΛCDM inflation model2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ooba, B. Ratra, N. Sugiyama
    • 学会等名
      International Symposium on Cosmology and Particle Astrophysics (CosPA 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Planck constraints on scalar-tensor cosmology and the variation of the gravitational constant2016

    • 著者名/発表者名
      J. Ooba, K. Ichiki, T. Chiba, N. Sugiyama
    • 学会等名
      Cosmology and Particle Astrophysics 2016
    • 発表場所
      University of Sydney
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CMB観測を用いたスカラーテンソル理論への制限2016

    • 著者名/発表者名
      大場淳平
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CMB観測を用いたスカラーテンソル理論への制限2016

    • 著者名/発表者名
      大場淳平
    • 学会等名
      第46回天文・天体若手夏の学校
    • 発表場所
      信州・戸倉上山田温泉 ホテル圓山荘
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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