| 研究課題/領域番号 |
19J22018
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
小粥 一寛 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 非ガウス性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
銀河サーベイを用いた超弦理論の観測的な検証を行う．本研究は，超弦理論により存在が予言されている質量を持つスピン粒子と宇宙初期に加速膨張を引き起こすスカラー場(インフラトン)との相互作用によって生じる初期ゆらぎの非ガウス性を銀河形状を用いて検証する．スピン粒子が宇宙初期に存在する場合に，銀河形状の二点相関に，初期の非ガウス性を特徴づける量である初期三点相関の寄与が見られることが知られている．これを応用し，より理論予言に即した粒子による初期三点相関が与える銀河形状の二点相関の影響を理論的に観測的制限可能性を含め調べる．後に実際のサーベイを用いた検証のため銀河形状に対する理論モデルを詳細に検討する．
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| 研究実績の概要 |
本年度は、研究計画における銀河形状観測を用いた一般的な高スピン粒子由来の非ガウス性を探査する理論的な検証可能性についてシミュレーションを用いたバイアスの検証を行った。スピン2粒子による非等方バイスペクトルが与える銀河ハロー形状への影響はシミュレーションを用いて先行研究が行われている。前年度までに標準模型を超えた物理で予言されるスピン4由来の非等方バイスペクトルの影響が銀河形状に痕跡を残し得ることを理論的なバイアス展開において提唱したが、これをシミュレーションによって確認することを目的としている。これは初期条件の統計的性質にのみ依存し、その後の時間進化には重力進化させることで検証が可能である。そこでスピン4粒子による初期条件の生成コードの作成やシミュレーションを行った。シミュレーションは計算機の都合上、完全なN体シミュレーションではなく、2LPTを応用したCOLAを用いて計算を行った。結果として、初期バイスペクトルにスピン4粒子の影響(角度依存性)をもたせたものは再現できているが、その後の時間進化させるとその寄与が大幅に薄まってしまった。一方で、先行研究で行われた2階微分で記述できるようなスピン2粒子による非等方バイスペクトルの影響はCOLAを用いたとしても銀河ハロー形状に痕跡が確認できた。考えられる要因としては、重力進化の基礎としてポアソン方程式を用いるため、2階微分までの情報しか含まれない。そのため、より高次の微分の影響を与えるものに関しては完全なN体シミュレーションを行う必要がある可能性が考えられる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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