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原始ブラックホール形成過程の精査とその観測的検証

公募研究

研究領域なぜ宇宙は加速するのか? - 徹底的究明と将来への挑戦 -
研究課題/領域番号 18H04356
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関名古屋大学

研究代表者

横山 修一郎  名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 助教 (80529024)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードインフレーション / 原始ブラックホール / 原始密度揺らぎ / 非ガウス性 / 原始磁場 / 重力波 / 重力マイクロレンズ / 超弦理論 / 原子ブラックホール
研究実績の概要

本研究は「原始ブラックホール」に焦点を当て、ボトムアップ的アプローチでインフレーション理論に迫ることを目的とする。平成31年(令和元年)度は、昨年度の研究実績報告書にも記載したが、査読段階であった「重力レンズ効果を用いた系外惑星探査データの原始ブラックホール量制限への応用」に関する論文をPhysical Review D誌で発表、またそれと関連するインフレーション模型に関する研究についてもPhysical Review D誌で発表した。
さらに交付申請書の「平成31年度計画」に記載した「原始ブラックホールの空間分布」に関する研究を進め、原始ブラックホールの種となる初期密度揺らぎがガウス分布からずれることで原始ブラックホールがクラスタリングする可能性を示した論文を2編発表した。非ガウス性の影響は空間分布だけでなく、生成量にも影響を与えるが、その影響を精査した論文も1編発表した。また、原始ブラックホールの種となる初期密度揺らぎのパワースペクトルが広がりを持っている場合に有用な評価法を提唱、論文としてまとめた。以上形成過程のみならず、観測的検証の派生的研究として、原始ブラックホール存在量の観測的制限を用いて、原始磁場の存在に制限を与えた。論文としてまとめ、2020年4月現在査読中である。
以上の研究成果は、論文としてのみならず、国内外の研究会でも発表、そのうち2件は招待講演である。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] KASI(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel formulation of the primordial black hole mass function2020

    • 著者名/発表者名
      Suyama Teruaki、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 2 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa011

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Constraints on Earth-mass primordial black holes from OGLE 5-year microlensing events2019

    • 著者名/発表者名
      Niikura, Hiroko and Takada, Masahiro and Yokoyama, Shuichiro and Sumi, Takahiro and Masaki, Shogo
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 8 ページ: 83503-83503

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.083503

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primordial black hole tower: Dark matter, earth-mass, and LIGO black holes2019

    • 著者名/発表者名
      Tada Yuichiro、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 2 ページ: 023537-023537

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.023537

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clustering of primordial black holes with non-Gaussian initial fluctuations2019

    • 著者名/発表者名
      Suyama Teruaki、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2019 号: 10 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz105

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Abundance of primordial black holes with local non-Gaussianity in peak theory2019

    • 著者名/発表者名
      Yoo, Chul-Moon and Gong, Jinn-Ouk and Yokoyama, Shuichiro
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 1909 号: 09 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/09/033

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Clustering of primordial black holes formed in a matter-dominated epoch2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Matsubara, Takahiro Terada, Kazunori Kohri, Shuichiro Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 12 ページ: 123544-123544

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.123544

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Probing primordial non-Gaussianity with 21 cm fluctuations from minihalos2019

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi, Toyokazu and Takahashi, Tomo and Tashiro, Hiroyuki and Yokoyama, Shuichiro
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 1902 号: 02 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/02/033

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Limits on primordial magnetic fields from direct detection experiments of gravitational wave background2018

    • 著者名/発表者名
      Saga, Shohei and Tashiro, Hiroyuki and Yokoyama, Shuichiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 8 ページ: 83518-83518

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.083518

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hunting for statistical anisotropy in tensor modes with B-mode observations2018

    • 著者名/発表者名
      Hiramatsu Takashi、Yokoyama Shuichiro、Fujita Tomohiro、Obata Ippei
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 8 ページ: 83522-83522

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.083522

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Primordial Black Holes with Primordial non-Gaussianity2020

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shuichiro
    • 学会等名
      The fourth NRF-JSPS workshop in particle physics, cosmology, and gravitation
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] primordial black holes with primordial non-Gaussianity2020

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shuichiro
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Constraint on small scale primordial magnetic fields2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shuichiro
    • 学会等名
      The third NRF-JSPS workshop in particle physics, cosmology and gravitation
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 小スケールの宇宙初期ゆらぎとSKA2019

    • 著者名/発表者名
      横山修一郎
    • 学会等名
      SKA-Japan シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A new constraint on PBH abundance and its implications2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shuichiro
    • 学会等名
      The 2nd NRF-JSPS workshop in particle physics, cosmology and gravitation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Clustering of primordial black holes2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shuichiro
    • 学会等名
      The 2nd Korea-Japan bilateral workshop on String Axion Cosmology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dark Energy2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shuichiro
    • 学会等名
      The 4th KMI International Symposium (KMI2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Clustering of primordial black holes2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shuichiro
    • 学会等名
      Why does the Universe accelerate?-Exhaustive study and challenge for the future -MAR2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙論の諸問題2019

    • 著者名/発表者名
      横山修一郎
    • 学会等名
      銀河進化と遠方宇宙2019(第五回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gravitational Wave Background from Primordial Magnetic Fields2018

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shuichiro
    • 学会等名
      The first NRF-JSPS workshop in particle physics, cosmology, and gravitation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Clustering of primordial black holes2018

    • 著者名/発表者名
      横山修一郎、須山輝明
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 暗黒物質としての原始ブラックホールと重力波直接観測2018

    • 著者名/発表者名
      横山修一郎
    • 学会等名
      第17回 DECIGOワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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