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2009 年度 実績報告書

宇宙初期進化の直接観測に基づく究極理論探査

計画研究

研究領域背景放射で拓く宇宙創成の物理―インフレーションからダークエイジまで―
研究課題/領域番号 21111006
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

小玉 英雄  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, 教授 (40161947)

研究分担者 川崎 雅裕  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (50202031)
横山 順一  東京大学, 理学系研究科, 教授 (50212303)
早田 次郎  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00222076)
辻川 信二  東京理科大学, 理学部, 准教授 (30318802)
向山 信治  数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (40396809)
キーワードインフレーション宇宙モデル / 宇宙論 / 宇宙背景放射 / 超重力統一理論 / 究極理論 / ゆらぎ / 暗黒物質 / 重力波
研究概要

1. 宇宙初期におけるゆらぎの生成とCMB観測
(1) 局所ボイド宇宙モデルにおいて,中心からずれた位置で観測されるCMB温度非等方性に対する双極成分および4重極成分に対する一般的な解析的公式を初めて導出.双極成分と異なり4重極成分の大きさはボイドサイズに大きく依存することを発見.さらに,偏光に対する重力レンズ効果を与える解析表式を導出し,ボイドが特有のE-B相関を生み出すことを指摘.2編の論文を準備中[小玉,齋藤,後藤]
(2) ドメインウォールの時間発展を高精度で数値計算し,それに基づいてドメインウォールからの重力波を評価.また,コスミックストリングのキンクからの重力波放出量を評価し,さらにこの重力波が生み出すBモードの相関関数を計算.[川崎,平松,齊川,宮本,中山]
(3) 最大尤度反転法によるりCMB非等方性観測データから初期曲率ゆらぎのパワースペクトルを再構築し,それに基づいたMCMC法により初期パワースペクトルアノマリーを発見[市來,永田,横山].
(4) 密度ゆらぎが2次効果で生成する重力波のスペクトルを求め,原始ブラックホール生成に対する将来の重力波観測からの制限を評価.[齋藤,横山]
(5) f(R)型修正重力理論におけるゆらぎの生成と発展を組織的に解明.[辻川,de Felice, Mota]
2. 統一理論に基づくインフレーションモデルの構築
(1) 整合的な非等方インフレーションモデルを初めて構築するのに成功.さらに,ゆらぎの生成スペクトルを計算し,スカラ型起源のテンソル型ゆらぎは非常に小さいことを示した.[渡辺,菅野,早田]
(2) 最新のFermi衛星観測結果を用いて、各崩壊過程ごとに暗黒物質の寿命に下限を与えた.[Chen, Mandal,高橋].
(3) Horava-Lifshitz理論で静的な星を表す解が存在しないことを証明.[向山,泉]

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (24件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Matter instabilities in general Gauss-Bonnet gravity2010

    • 著者名/発表者名
      Antonio De Felice, David F.Mota, Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Physical Review D 81

      ページ: 023532:1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phantom boundary crossing and anomalous growth index of fluctuations in viable f(R)models of cosmic acceleration2010

    • 著者名/発表者名
      Hayato Motohashi, Alexei A.Starobinsky, Jun'ichi Yokoyama
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 124(掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gravitational-Wave Constraints on the Abundance of Primordial Black Holes2010

    • 著者名/発表者名
      Ryo Saito, Jun'ichi Yokoyama
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 123(掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New cosmological constraints on primordial black holes2010

    • 著者名/発表者名
      Barnard Carr, Kazunori Kohri, Yuuichi Sendouda, Jun'ichi Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review D 81(掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cosmic Discordance : Detection of a modulation in the primordial fluctuation spectrum2010

    • 著者名/発表者名
      Kiyotomo Ichiki, Ryo Nagata, Jun'ichi Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review D 81(掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Dark Matter Annihilation on the Cosmic Microwave Background2010

    • 著者名/発表者名
      Tazunori Kanzaki, Masahiro Kawasaki, Kazunori Nakayama
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 123(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stellar center is dynamical in Horava-Lifshitz gravity2010

    • 著者名/発表者名
      K.Izumi, S.Mukohyama
    • 雑誌名

      Physical Review D 81

      ページ: 044008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamma-ray Constraints on Hadronic and Leptonic Activities of Decaying Dark Matter2010

    • 著者名/発表者名
      C-R.Chen, S.V.Mandal, F.Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 1001

      ページ: 023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cosmological Magnetic Fields from Inflation and Backreaction2009

    • 著者名/発表者名
      Sugumi Kanno, Jiro Soda, M.Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 0912

      ページ: 009

    • 査読あり
  • [学会発表] Horava-Lifshitz gravity2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Mukohyama
    • 学会等名
      Crete Workshop on the Frontiers of Cosmology
    • 発表場所
      Crete Center of Theoretical Physics, Greece
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] Aspects of Horava-Lifshitz cosmology and non-Gaussianity2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Mukohyama
    • 学会等名
      The non-Gaussian universe
    • 発表場所
      基礎物理学研究所
    • 年月日
      2010-03-25
  • [学会発表] Non-Gaussianity from R-axion2010

    • 著者名/発表者名
      高橋史宜
    • 学会等名
      Non-Gaussian Universe 研究会
    • 発表場所
      京都基礎物理学研究所
    • 年月日
      2010-03-24
  • [学会発表] インフレーションと重力波2010

    • 著者名/発表者名
      横山順一
    • 学会等名
      日本物理学会シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] 非等方 inflation 宇宙、日本物理学会2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺晶明, 菅野優美, 早田次郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] Modified string gas cosmology with an antisymmetric tensor potential2010

    • 著者名/発表者名
      Igmar Rosas, 北澤良久
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] CMB非等方性による LTBcosmology への制限2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤恵樹, 石橋明浩, 小玉英雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] 球対称時空の中心付近における, CMBに対する重力レンズ効果2010

    • 著者名/発表者名
      後藤孟, 小玉英雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] de Sitter 空間における Boltzmann 方程式2010

    • 著者名/発表者名
      北本浩之, 北澤良久
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] What is cosmology telling us about fundamental physics?(招待講演)2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Mukohyama
    • 学会等名
      16th ICEPP Symposium
    • 発表場所
      白馬
    • 年月日
      2010-02-15
  • [学会発表] Aspects of Horava-Lifshitz cosmology2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Mukohyama
    • 学会等名
      Inje Gravitation & Numerical Relativity meeting
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2010-01-29
  • [学会発表] Aspects of Horava-Lifshitz cosmology2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Mukohyama
    • 学会等名
      2nd Indo-Japan Workshop on Gravitation & Cosmology
    • 発表場所
      Jamia Millia Islamia, New Delhi, India
    • 年月日
      2009-12-30
  • [学会発表] Aspects of Horava-Lifshitz cosmology2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Mukohyama
    • 学会等名
      Miami 2009
    • 発表場所
      Miami
    • 年月日
      2009-12-16
  • [学会発表] Analytic formulae for CMB anisotropy in LTB cosmology2009

    • 著者名/発表者名
      齋藤恵樹, 石橋明浩, 小玉英雄
    • 学会等名
      国際会議JGRG19(第19回重力と一般相対論日本会議)
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-12-04
  • [学会発表] Gravitational Lensing Effects in the LTB Model2009

    • 著者名/発表者名
      後藤孟, 小玉英雄
    • 学会等名
      国際会議JGRG19(第19回重力と一般相対論日本会議)
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-12-03
  • [学会発表] Recent status of dark energy2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tsujikawa
    • 学会等名
      International Workshop on Dark Matter, Dark Energy and Matter-Antimatter Asymmetry
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2009-11-30
  • [学会発表] Cosmological implications of gravity at a Lifshitz point2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Mukohyama
    • 学会等名
      Gravity at a Lifshitz Point
    • 発表場所
      Perimeter Institute
    • 年月日
      2009-11-09
  • [学会発表] Dark energy and modified gravity2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tsujikawa
    • 学会等名
      国際ワークショップ"A-LTB Cosmology"
    • 発表場所
      KEK, つくば
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] Analytic formulae for CMB anisotropy in the LTB cosmology2009

    • 著者名/発表者名
      齋藤恵樹, 石橋明浩, 小玉英雄
    • 学会等名
      国際ワークショップLLTB2009
    • 発表場所
      KEK, つくば
    • 年月日
      2009-10-22
  • [学会発表] インフレーション宇宙を測る2009

    • 著者名/発表者名
      横山順一
    • 学会等名
      宇宙創生の物理立ち上げシンポジウム
    • 発表場所
      東京ステーションコンファレンス
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] Dark energy and modified gravity2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tsujikawa
    • 学会等名
      NIMS-APCTP Joint International workshop "String Theory and Cosmology - Quantum Gravity Dark Energy and Dark Matter"
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] Inflationary Universe with Anisotropic Hair2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺晶明, 菅野優美, 早田次郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] 等方非一様宇宙モデルの線形摂動と Boltzmann 方程式2009

    • 著者名/発表者名
      齋藤恵樹, 石橋明浩, 小玉英雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] Horava-Lifshitz 重力と宇宙2009

    • 著者名/発表者名
      早田次郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [図書] Lectures on Cosmology : Accelerated Expansion of the Universe2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tsujikawa(共著者:Elisa Bernardini, David Langlois, Mark Sullivan, Licia Verde)
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 電磁気学2009

    • 著者名/発表者名
      横山順一
    • 総ページ数
      278
    • 出版者
      講談社
  • [備考]

    • URL

      http://cbr.kek.jp/a05.html

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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