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超重力理論・超弦理論に現れる軽いスカラー場であるモジュライ場は宇宙論に極めて深刻な影響を与えることが知られているが、このモジュライ場を薄めるメカニズムとして熱的インフレーションを考え、様々な原始インフレーションの下、熱的インフレーションがモジュライを薄め宇宙論的に無害にすることができるかどうかを広い範囲のモジュライの質量に対して系統的に調べ、実際に熱的インフレーションがうまく機能することを示した。また、その際、熱的インフレーションの再加熱温度は極めて低く宇宙初期の元素合成に影響を与える可能性がある。この問題を含め、一般にどこまで低い再加熱温度が我々の宇宙で許されるかを定量的に調べ再加熱温度に対する有用な制限を得ることに成功した。(川崎)
前年度は原始ブラックホールを多数形成することのできる密度揺らぎのスペクトルを与えるインフレーションモデルを構築したが、本年度はその宇宙論的帰結を調べるため、こうした原始ブラックホールが蒸発する際に放出される粒子が初期宇宙の元素合成に与える影響を解析した。また、超対称性インフレーションモデルにおいては、インフレーション中にスカラー場の運動の向きが逆転するような場合がしばしば現れるが、そのような場合に得られる密度揺らぎのスペクトルを計算する処方を開発した。その結果、従来の予想を覆し、スカラー場の時間微分が消える場合にも密度揺らぎは有限な値を保つことがわかった。(横山)
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