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ベクトル・テンソル型修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型の構築と観測的な選別

研究課題

研究課題/領域番号 17K14297
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京理科大学

研究代表者

加瀬 竜太郎  東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 講師 (10756406)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード暗黒エネルギー / 修正重力理論 / ブラックホール / 中性子星 / インフレーション / 拡張重力理論 / 宇宙論 / 重力理論 / ブラックホール摂動論 / 宇宙物理
研究成果の概要

本研究課題ではベクトル場と重力場(テンソル場)が結合したベクトル・テンソル理論に基づいた暗黒エネルギー模型の構築と選別を主眼とした研究を行った.宇宙論的な大スケールだけではなく,近年発展の目覚ましい重力波観測と深く関連するブラックホールや中性子星といった小スケールの局所天体にも注目し,研究期間である2017年4月から2021年3月までの間に合計26編の原著論文と1編の総説論文を出版した.またこれらの成果を発信することを目的として,国際会議における4件の招待講演,及び学会における3件の研究発表を行い,更に二度の研究会の主催を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙の加速膨張という未知の現象の発見から約20年が経過したが,この源である暗黒エネルギーに関して現存する全ての観測データと整合性のある理論模型は依然見つかっていない.修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型に関しては,これまでスカラー場を導入した理論が多くの研究されてきたが,本研究ではベクトル場を導入した理論に着目して研究を行い,ベクトル場が宇宙論的なダイナミクスやブラックホール,中性子星に与える固有の影響を包括的に明らかにした.これらの研究成果は将来の高精度な観測結果を用いた両理論の観測的区別を可能にしており,今世紀の物理学最大の課題の一つである暗黒エネルギーの起源解明に一歩近づいたと言える.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (27件) (うち国際共著 17件、 査読あり 27件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] CENTRA, Universidade de Lisboa(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Universidad Antonio Narino/Universidad del Valle(コロンビア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CENTRA, Universidade de Lisboa/Universidade de Lisboa(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ETH Zurich(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Portsmouth(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ETH, Zurich(スイス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Lisbon, CENTRA(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Instability of compact stars with a nonminimal scalar-derivative coupling2021

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 01, 008 号: 01 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2021/01/008

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron stars with a generalized Proca hair and spontaneous vectorization2020

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase, Masato Minamitsuji, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102, 024067 号: 2 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1103/physrevd.102.024067

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stability of relativistic stars with scalar hairs2020

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase, Rampei Kimura, Seiga Sato, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102, 084037 号: 8 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1103/physrevd.102.084037

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] General formulation of cosmological perturbations in scalar-tensor dark energy coupled to dark matter2020

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 11, 032 号: 11 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2020/11/032

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scalar-Field Dark Energy Nonminimally and Kinetically Coupled to Dark Matter2020

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101, 063511 号: 6 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.063511

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak cosmic growth in coupled dark energy with a Lagrangian formulation2020

    • 著者名/発表者名
      Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 804 ページ: 135400-135400

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2020.135400

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anisotropic 2-form dark energy2019

    • 著者名/発表者名
      Juan P.Beltran Almeida, Alejandro Guarnizo, Ryotaro Kase, Shinji Tsujikawa, Cesar A. Valenzuela-Toledo
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 793 ページ: 396-404

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2019.05.008

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neutron stars in f(R) gravity and scalar-tensor theories2019

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 09, 054 号: 09 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/09/054

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupled vector dark energy2019

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Nakamura, Ryotaro Kase, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 12, 032 号: 12 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/12/032

    • NAID

      130008157335

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic inflation with coupled p?forms2019

    • 著者名/発表者名
      Almeida Juan P. Beltran、Guarnizo Alejandro、Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji、Valenzuela-Toledo C?sar A.
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2019 号: 03 ページ: 025-025

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/03/025

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraints on massive vector dark energy models from integrated Sachs-Wolfe-galaxy cross-correlations2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shintaro、De Felice Antonio、Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 6 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.063533

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dark energy in Horndeski theories after GW170817: A review2019

    • 著者名/発表者名
      Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics D

      巻: 28 号: 05 ページ: 1942005-1942005

    • DOI

      10.1142/s0218271819420057

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracker and scaling solutions in DHOST theories2019

    • 著者名/発表者名
      Frusciante Noemi、Kase Ryotaro、Koyama Kazuya、Tsujikawa Shinji、Vernieri Daniele
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 790 ページ: 167-175

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2019.01.009

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Relativistic stars in vector-tensor theories2018

    • 著者名/発表者名
      Kase Ryotaro、Minamitsuji Masato、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 8 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.084009

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dark energy scenario consistent with GW170817 in theories beyond Horndeski gravity2018

    • 著者名/発表者名
      Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 10 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.103501

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Odd-parity stability of hairy black holes in U(1) gauge-invariant scalar-vector-tensor theories2018

    • 著者名/発表者名
      Heisenberg Lavinia、Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 12 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.124043

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Black holes in quartic-order beyond-generalized Proca theories2018

    • 著者名/発表者名
      Kase Ryotaro、Minamitsuji Masato、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 782 ページ: 541-550

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.05.078

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Stable cosmological solutions in degenerate theory of gravity2018

    • 著者名/発表者名
      Kase Ryotaro、Kimura Rampei、Naruko Atsushi、Yoshida Daisuke
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 783 ページ: 320-325

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.07.009

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cosmology in scalar-vector-tensor theories2018

    • 著者名/発表者名
      Heisenberg Lavinia、Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 2 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.024038

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dark energy in scalar-vector-tensor theories2018

    • 著者名/発表者名
      Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2018 号: 11 ページ: 024-024

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/11/024

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gauge-ready formulation of cosmological perturbations in scalar-vector-tensor theories2018

    • 著者名/発表者名
      Heisenberg Lavinia、Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 12 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.123504

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Most general cubic-order Horndeski Lagrangian allowing for scaling solutions and the application to dark energy2018

    • 著者名/発表者名
      Frusciante Noemi、Kase Ryotaro、Nunes Nelson J.、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 12 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.123517

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Black hole perturbations in vector-tensor theories: the odd-mode analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase, Masato Minamitsuji, Shinji Tsujikawa, and Ying-li Zhang
    • 雑誌名

      JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS

      巻: 1802,48 号: 02 ページ: 1-37

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/02/048

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cosmology in beyond-generalized Proca theories2017

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Nakamura, Ryotaro Kase, and Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW D

      巻: 95, 104001 号: 10 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.104001

    • NAID

      130006711475

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Black holes in vector-tensor theories2017

    • 著者名/発表者名
      Lavinia Heisenberg, Ryotaro Kase, Masato Minamitsuji, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS

      巻: 1708, 24 号: 08 ページ: 1-38

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2017/08/024

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hairy black-hole solutions in generalized Proca theories2017

    • 著者名/発表者名
      Lavinia Heisenberg, Ryotaro Kase, Masato Minamitsuji, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW D

      巻: 96, 084049 号: 8 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.084049

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Suppression of matter couplings with a vector field in generalized Proca theories2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shintaro、Kase Ryotaro、Tsujikawa Shinji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 8 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.084005

    • NAID

      130007648509

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Weak cosmic growth in coupled dark energy with a Lagrangian formulation2020

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      7th Korea-Japan Workshop on Dark Energy
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weak cosmic growth in coupled dark energy with a Lagrangian formulation2020

    • 著者名/発表者名
      加瀬竜太郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Coupled vector dark energy2020

    • 著者名/発表者名
      中村進太郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Neutron stars in f(R) gravity and scalar-tensor theories2019

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      6th Korea-Japan workshop on dark energy at KMI
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gauge-ready formulation of cosmological perturbations in scalar-vector-tensor theories2019

    • 著者名/発表者名
      加瀬竜太郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Dark energy in vector-tensor theories2017

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      13th Rencontres du Vietnam -Cosmology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cosmology in generalized Proca theories and its extension2017

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      4th Korea-Japan joint workshop on Dark Energy at KMI
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 東京理科大学 教員紹介

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/academics/teacher/p/inde3.php?6bb5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 東京理科大学教員プロフィール

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/achievement.php?6bb5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 東京理科大学 教員プロファイル

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/achievement.php?6bb5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 加瀬 竜太郎 | 論文・著書・学会発表 | 東京理科大学

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/achievement.php?6bb5

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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