超弦理論におけるモジュライ場の現象論・宇宙論的側面の研究

• 研究課題/領域番号: 25800169
• 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: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 檜垣 徹太郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 博士研究員 (10629059)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 素粒子論 / 素粒子現象論 / 素粒子宇宙論 / 弦理論的現象論

研究成果の概要

宇宙背景輻射（宇宙空間の温度分布）の観測結果を通じて、観測と無矛盾にさまざまな初期宇宙のシナリオ・可能性を考えることができました。特に、力の統一理論の候補である弦理論を基に、そのゲージ場由来の複数のアクシオン場（擬スカラーモジュライ粒子）が、エネルギーを供給して、存在したと思われる宇宙初期の加速膨張を引き起こしたり、軽いアクシオンが暗黒物質になる可能性を考えることができました。
ここで、弦理論のゲージ場は弦理論の力を司るもので、宇宙の安定性のためにも、必ず存在するべきものです。また、暗黒物質は銀河団の種、すなわちわれわれの存在を作り出すために必要なものです。

研究成果

• [雑誌論文] Axion Landscape and Natural Inflation (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Higaki and F. Takahashi
  • 雑誌名: 10.1016/j.physletb.2015.03.052 巻: 744 ページ: 153-159
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.03.052
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elliptic inflation: interpolating from natural inflation to R$^{2}$-inflation (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Higaki and F. Takahashi
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1503 号: 3 ページ: 129-129
  • DOI: 10.1007/jhep03(2015)129
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Natural and Multi-Natural Inflation in Axion Landscape (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Higaki and F. Takahashi,
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1407 号: 7 ページ: 074-074
  • DOI: 10.1007/jhep07(2014)074
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hidden axion dark matter decaying through mixing with QCD axion and the 3.5 keV X-ray line (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Higaki, N. Kitajima and F. Takahashi
  • 雑誌名: JCAP 巻: 12 号: 12 ページ: 004-004
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2014/12/004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Axion monodromy inflation with multi-natural modulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsutaro Higaki, Tatsuo Kobayashi, Osamu Seto, Yuya Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 10 号: 10 ページ: 025-025
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2014/10/025
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Affleck-Dine baryogenesis with R-parity violation (2014)
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎、中山和則、齋川賢一、高橋智、山口昌英
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 90 号: 4 ページ: 0450011-20
  • DOI: 10.1103/physrevd.90.045001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neutrinoful Universe (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Higaki, R. Kitano, R. Sato
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1407 号: 7 ページ: 044-044
  • DOI: 10.1007/jhep07(2014)044
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multi-Natural Inflation in Supergravity (2014)
  • 著者名/発表者名: Michael Czerny、 檜垣 徹太郎、高橋 史宜
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] The 7 keV axion dark matter and the X-ray line signal (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsutaro Higaki, Kwang Sik Jeong and Fuminobu Takahashi
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 733 ページ: 25-31
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2014.04.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Natural Inflation in Supergravity and BICEP2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Michael Czerny、 檜垣 徹太郎、高橋 史宜
  • 雑誌名: Physics Letter B 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solving the Tension between High-Scale Inflation and Axion Isocurvature Perturbations (2014)
  • 著者名/発表者名: 檜垣 徹太郎、鄭 光植 (JEONG, Kwang Sik)、高橋 史宜
  • 雑誌名: Physics Letter B 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cosmological constraints on axionic dark radiation from axion-photon conversion in the early Universe (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Higaki, K. Nakayama and F. Takahashi
  • 雑誌名: JCAP 巻: 1309 号: 09 ページ: 30-30
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2013/09/030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Moduli-Induced Axion Problem (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Higaki, K. Nakayama and F. Takahashi
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1307 号: 7 ページ: 5-5
  • DOI: 10.1007/jhep07(2013)005
  • 査読あり
• [学会発表] これからのストリング現象論：弦理論的アクシオン (2015)
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: これからの弦理論 橋本研 closing 研究会
  • 発表場所: 独立行政法人理化学研究所・和光キャンパス（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2015-02-22
  • 招待講演
• [学会発表] Aligned natural inflation in supergravity (2014)
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: Summer Institute 2014
  • 発表場所: 富士Calm(山梨県富士吉田市)
  • 年月日: 2014-08-22
• [学会発表] Large field inflation models in string-inspired supergravity (2014)
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: 東北大学素粒子論セミナー
  • 発表場所: 東北大学・青葉山キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-07-03
  • 招待講演
• [学会発表] Natural inflation models in string-inspired supergravity (2014)
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: カブリ数物連携宇宙機構素粒子論セミナー
  • 発表場所: 東京大学・柏キャンパス（千葉県柏市）
  • 年月日: 2014-06-11
  • 招待講演
• [学会発表] Supergravity/String cosmologyafter BICEP2 (2014)
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: 北海道大学素粒子論セミナー
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-05-16
  • 招待講演
• [学会発表] Suppressing axion isocurvature perturbation by discrete PQ symmetry
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: 第69回年次大会 物理学会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] Axions in string theory
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: 早稲田大学シンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学（西早稲田キャンパス）
  • 招待講演
• [学会発表] Moduli-Induced Axion Problem
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: Particle Physics and Cosmology Beyond the Higgs Boson
  • 発表場所: 東北大学（片平キャンパス）
  • 招待講演
• [学会発表] Moduli-Induced Axion Problem
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: String Pheno 2013
  • 発表場所: DESY ハンブルク市、ドイツ連邦共和国
• [学会発表] Introduction to string phenomenology and Cosmology in LARGE volume string models
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: KEK 弦と場の理論セミナー
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
  • 招待講演
• [学会発表] Cosmology in LARGE volume string models
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: 京都大学理学部 素粒子論セミナー
  • 発表場所: 京都大学理学部（北白川キャンパス）
  • 招待講演
• [学会発表] Cosmology in LARGE volume string models
  • 著者名/発表者名: 檜垣徹太郎
  • 学会等名: 東京大学理学部 素粒子論セミナー
  • 発表場所: 東京大学理学部（本郷キャンパス）
  • 招待講演