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本研究においては、超対称素粒子模型に基づく宇宙模型の構築について、(1)宇宙密度揺らぎ・宇宙背景放射揺らぎとの関連、及び(2)宇宙初期の軽元素合成との関連に着目しつつ研究を行った。
まず興味を持って研究を行ったのは、宇宙初期にインフレーションを起こすスカラー場(インフラトン)以外のスカラー場が宇宙を支配するような場合である。超対称模型の枠内では、軽いスカラー場が多く存在するため、それらのうちのひとつが宇宙初期に大きな振幅を持ったとすると、宇宙の発展のある段階でそのスカラー場が宇宙のエネルギー密度を支配するということが起こり得る。そのスカラー場が宇宙初期に揺らぎを持ったとすると、それは現在の宇宙密度揺らぎ・宇宙背景放射揺らぎに大きな影響を与えうる。本年度の研究ではそのようなシナリオが、右巻きスカラーニュートリノが宇宙を一時的に支配するような場合や、D-term inflationと呼ばれるインフレーション模型においてどのようなシグナルを出しえるかを明らかにした。
また、宇宙初期のビッグ・バン元素合成に対するグラビティーノの影響(グラビティーノ問題)について研究も行った。特に、これまで完全な形では行われたことのなかった、グラビティーノのハドロンへの崩壊の効果を取り込んで元素合成の計算を行い、その結果としてインフレーション後の宇宙再加熱温度の上限をグラビティーノ質量の関数として求めることに成功した。特に、今回の研究の結果、グラビティーノのハドロンへの崩壊が、元素合成に対して大きな影響を与えることが明らかとなり、これまでになされてきた、ハドロンへの崩壊を無視した計算結果に対して、質的な改善を行うことができた。
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