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2019 年度 実績報告書

原始ブラックホール連星からの重力波放射とその宇宙論的帰結

研究課題

研究課題/領域番号 17F17322
研究機関東京大学

研究代表者

横山 順一  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (50212303)

研究分担者 WU YI-PENG  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-10-13 – 2020-03-31
キーワード原始ブラックホール / 重力波 / ダークマター / インフレーション / ヒッグス場
研究実績の概要

本研究費によってサポートされた外国人特別研究員の行った研究は以下の通りです。
なお、全研究経費を同人が執行しました。
原始ブラックホール(PBH)を全暗黒物質(DM)密度の重要な要素として考える宇宙論的理論を研究しました。まず、初期宇宙インフレーションからPBH存在量を推定するための標準統計手法を改訂しました。次に、標準モデルの素粒子物理学と宇宙における物質と物質の非対称性の問題によって動機付けられた、初期宇宙でのPBH形成につながる可能性のある理論を導き出しました。研究成果は、フェローシップ期間中および期間を超えて、日本、台湾、香港、チェコ共和国、フランス、中国で開催されたいくつかの国際会議で発表されました。
初期宇宙のインフレーションを起こす場の運動項がヒッグス場と結合し、非正準的な運動項を持つ場合について、“Higgs as heavy-lifted physics during inflation,” という論文においてヒッグス場の原点の近くでタキオン不安定性が起こり、ヒッグス場が量子ゆらぎによって不均一に発展することから、重力波が生成することを示しました。このモデルの主要な理解を得るために、インフレーション中に生成された曲率摂動の非ガウス相関関数における非標準的なヒッグス-インフラットン結合の特徴的な信号が用いられ、ヒッグス場の非ガウス符号が次世代の調査の観測可能性に到達できることが示されています。 それに引き続く論文“Leptogenesis from spontaneous symmetry breaking during inflation,”では、このモデルが宇宙で観測された物質と物質の非対称性を説明できることをさらに示しています。

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。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] UCLA(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      UCLA
  • [雑誌論文] Leptogenesis from spontaneous symmetry breaking during inflation2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Yi-Peng、Yang Louis、Kusenko Alexander
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 ページ: 088

    • DOI

      doi:10.1007/JHEP12(2019)088

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Higgs as heavy-lifted physics during inflation2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Yi-Peng
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 ページ: 125

    • DOI

      doi:10.1007/JHEP04(2019)125

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Black hole mass function from peaks of primordial density perturbations2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      RESCEU Summer School 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Cosmological consequences of heavy Higgs relaxation: from leptogensis to gravity wave production2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      2019 Zhuhai Forum at Sun Yat-Sen University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Leptogenesis from heavy Higgs relaxation2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Peng Wu
    • 学会等名
      IAS program on particle theory, Hong Kong University of Science and Technology
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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