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原始ブラックホール連星からの重力波放射とその宇宙論的帰結

研究課題

研究課題/領域番号 17F17322
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(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

横山 順一  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (50212303)

研究分担者 WU YI-PENG  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-10-13 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2019年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード原始ブラックホール / 重力波 / ダークマター / インフレーション / ヒッグス場 / タキオン不安定性 / インフレーション宇宙論 / 非ガウス性 / 単一場インフレーションモデル / ブラックホール熱力学 / 宇宙の相転移 / 曲率ゆらぎ
研究実績の概要

本研究費によってサポートされた外国人特別研究員の行った研究は以下の通りです。
なお、全研究経費を同人が執行しました。
原始ブラックホール(PBH)を全暗黒物質(DM)密度の重要な要素として考える宇宙論的理論を研究しました。まず、初期宇宙インフレーションからPBH存在量を推定するための標準統計手法を改訂しました。次に、標準モデルの素粒子物理学と宇宙における物質と物質の非対称性の問題によって動機付けられた、初期宇宙でのPBH形成につながる可能性のある理論を導き出しました。研究成果は、フェローシップ期間中および期間を超えて、日本、台湾、香港、チェコ共和国、フランス、中国で開催されたいくつかの国際会議で発表されました。
初期宇宙のインフレーションを起こす場の運動項がヒッグス場と結合し、非正準的な運動項を持つ場合について、“Higgs as heavy-lifted physics during inflation,” という論文においてヒッグス場の原点の近くでタキオン不安定性が起こり、ヒッグス場が量子ゆらぎによって不均一に発展することから、重力波が生成することを示しました。このモデルの主要な理解を得るために、インフレーション中に生成された曲率摂動の非ガウス相関関数における非標準的なヒッグス-インフラットン結合の特徴的な信号が用いられ、ヒッグス場の非ガウス符号が次世代の調査の観測可能性に到達できることが示されています。 それに引き続く論文“Leptogenesis from spontaneous symmetry breaking during inflation,”では、このモデルが宇宙で観測された物質と物質の非対称性を説明できることをさらに示しています。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 11件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] UCLA(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 香港科学技術大学(その他の国・地域 (香港))

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Leptogenesis from spontaneous symmetry breaking during inflation2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Yi-Peng、Yang Louis、Kusenko Alexander
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 号: 12 ページ: 088-088

    • DOI

      10.1007/jhep12(2019)088

    • 関連する報告書
      2019 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] Higgs as heavy-lifted physics during inflation2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Yi-Peng
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 号: 4 ページ: 125-125

    • DOI

      10.1007/jhep04(2019)125

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Loop corrections to primordial fluctuations from inflationary phase transitions2018

    • 著者名/発表者名
      Wu Yi-Peng、Yokoyama Jun'ichi
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2018 号: 05 ページ: 009-009

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/05/009

    • 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] Hybrid quasi-single field inflation2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Yi、Wu Yi-Peng、Yokoyama Jun'ichi、Zhou Siyi
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2018 号: 07 ページ: 068-068

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/07/068

    • 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] Loop corrections to primordial fluctuations from inflationary phase transitions2018

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu and Jun'ichi Yokoyama
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of spacetime boundaries in Eisntein's other gravity2017

    • 著者名/発表者名
      Naritaka Oshita and Yi-Peng Wu
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 4 ページ: 044042-044042

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.044042

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Black hole mass function from peaks of primordial density perturbations2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      RESCEU Summer School 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cosmological consequences of heavy Higgs relaxation: from leptogensis to gravity wave production2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      2019 Zhuhai Forum at Sun Yat-Sen University
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Leptogenesis from heavy Higgs relaxation2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      IAS program on particle theory, Hong Kong University of Science and Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inflationary particle production and non-Gaussianity2018

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      5th International Workshop on “Dark Matter, Dark Energy and Matter-Antimatter Asymmetry,”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Higgs as heavy-lifted physics during inflation2018

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      28th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (JGRG28)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] What is inflation in Cosmology?2018

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu and H.W.H. Tahara
    • 学会等名
      JSPS Science Dialogue Program 川越女子高校
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Search for hybrid inflation with the cosmological collider2018

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      COSMO-18
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Search for heavy physics in the cosmological collider2018

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      RESCEU Summer School 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loop corrections to cosmological correlators from inflationary phase transitions2017

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      ESCEU Summer School
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inflationary phase transitions in the primordial fluctuations2017

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      017 NCTS Workshop on Dark Matter, Particles and Cosmos
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inflationary fluctuations with phase transitions2017

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      27th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (JGRG27)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inflationary fluctuations with phase transitions2017

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      COSPA2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-10-17   更新日: 2024-03-26  

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