| 研究課題/領域番号 |
18K03609
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 東北大学 (2021-2022)
東京大学 (2018-2020) |
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研究代表者 |
中山 和則 東北大学, 理学研究科, 准教授 (90596652)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | インフレーション / 再加熱 / 暗黒物質 / アクシオン / 重力波 / ニュートリノ / 初期宇宙論 |
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| 研究成果の概要 |
(1)インフレーション終了後の再加熱時期、特にインフラトン振動期での重力的粒子生成の効果を指摘した。これにより重力以外の相互作用を持たない暗黒物質が十分な量生成されることを示した。また、この効果により重力子（グラビトン）が生成さ、これが宇宙背景重力波の高周波成分として残ることを示した。(2)ベクトル暗黒物質のコヒーレント振動について、深刻な不安定性を指摘するとともに、代替模型を提案した。さらにこのような模型が、宇宙背景放射の等曲率ゆらぎおよび断熱揺らぎの統計的非等方性により厳しく制限されることを示した。(3)マグノンを利用した新たな軽い暗黒物質検出方法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在の素粒子論・宇宙論の最大の目標の一つである暗黒物質の解明には、初期宇宙での暗黒物質生成過程の理解と、実験での検出方法の提案が必要である。本研究を通して、その両方において大きな進展があった。初期宇宙での再加熱過程における重力的粒子生成を提案し、世界的な潮流を生み出すことに成功した。また、固体物性を利用した軽いアクシオンなどの暗黒物質の新たな観測方法を提案した。
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