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宇宙マイクロ波背景放射(CMB)観測衛星WMAPによって、CMB温度揺らぎに統計的非等方性などの異常な性質(CMBアノーマリー)が発見された。そのような中、我々は非等方性の生成機構を発見し、CMBアノーマリーの理解に貢献した。本研究では、自発的対称性の破れという観点から、さらにこの研究を発展させ、多様なCMBアノーマリーの物理的機構を明らかにする。その研究成果をもとに新たな現象を予測し、観測の将来計画に指針を与える。さらに、CMBアノーマリーの背後にある初期宇宙を支配する究極理論を探求する。
本年度は、インフレーション中の自発的対称性の破れを広い観点から捉え、通常インフレーションの不安定化として非等方インフレーションを再定式化した。さらに、１形式場と２形式場を含む場合についても系統的に研究した。また、対称性の破れをアーベルゲージ場からSU(3)非アーベルゲージ場へと拡張することに成功した。特に、ゲージ場の有効ポテンシャルの平坦方向が重要な役割を果たすことを明らかにした。これらの成果は、CMBの統計的非等方性を理解するうえで重要な指針を与えるものである。最近では、エネルギー散逸によって生じるインフレーションの不安定性と非等方インフレーションの関係について研究し、自発的対称性の破れと散逸の関係について深い知見を得ることができた。今後の観測の発展によって、統計的非等方性が発見されれば、本研究計画の成果が大いに役に立つことになる。
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