| 研究課題/領域番号 |
22K03605
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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 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
木村 蘭平 早稲田大学, 高等研究所, 准教授(任期付) (70785310)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 宇宙論 / 重力理論 / 修正重力理論 / ダークエネルギー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の宇宙論的観測の飛躍的進歩により、今後重力理論の検証がより一層加速することが期待されます。本研究では、重力子が質量を持つ理論において、多角的な視点から物理現象の 理論的予言を行い、そして重力子の質量の制限を行うことで、重力子に関する理解を深める ことを目的とします。そのために、重力子が質量を持つ理論における宇宙膨張の進化、および、大規模構造の進化を調べ、太陽系スケールにお ける一般相対性理論との整合性についての研究を行います。さらには、次世 代観測の宇宙論的観測データを用いた重力子の質量・理論パラメータの測定まで行います。
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| 研究実績の概要 |
本研究では重力子が質量を持つ理論において、多角的な視点から物理現象の理論的予言を行い、そして重力子の質量の制限を行うことを目的としている。近年の先行研究で発見された理論的に安定な質量項は2つのパターンがわかっており、今まで不安定性などの問題で宇宙論への応用が不可能であると思われていたmassive gravityに現実的なモデルを用いた研究が早急に必要となる。そこで、宇宙論における役割、そして将来の精密な観測データ を用いた検証まで見据えた研究が必要となる。本年度はその研究の第一段階である宇宙論的な背景時空の解析にて、宇宙の加速膨張を記述できる解を導出した。そしてさらに、線形摂動理論を用いて大規模構造の進化を追った。結果として、Projected massive gravity理論における大規模構造の進化は、ホライズンの内側では、一般相対性理論の予言とほぼ一致し、違いは背景時空の進化とホライズンの外側の成長率だけであることがわかった。基本的に重要となるのは背景時空の進化がいかに制限されるか、そして、その違いが大規模構造の進化に与えるわずかな違いである。この結果を用いて、Ia型超新星による距離指標、そして銀河分布から得られた密度揺らぎの線形成長率のデータからのprojected massive gravityの理論パラメータに具体的な制限を行った。今のところ、これらの観測と矛盾はないということを示すことができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画通りの計算手法では密度揺らぎの進化をえることができなかったが、別の手法で摂動量を計算することで最終的な目標であった密度揺らぎの成長率まで計算することが可能となった。おおむね研究計画の第一段階は本年度に発表した論文で終了した。
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| 今後の研究の推進方策 |
第二段階である非線形な摂動の研究は現在進行中である。今のところ、研究計画通りに進められることが予想されている。
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