ベクトル・テンソル型修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型の構築と観測的な選別

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14297
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 加瀬 竜太郎 東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 講師 (10756406)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 暗黒エネルギー / 修正重力理論 / ブラックホール / 中性子星 / インフレーション

研究成果の概要

本研究課題ではベクトル場と重力場（テンソル場）が結合したベクトル・テンソル理論に基づいた暗黒エネルギー模型の構築と選別を主眼とした研究を行った．宇宙論的な大スケールだけではなく，近年発展の目覚ましい重力波観測と深く関連するブラックホールや中性子星といった小スケールの局所天体にも注目し，研究期間である2017年4月から2021年3月までの間に合計26編の原著論文と1編の総説論文を出版した．またこれらの成果を発信することを目的として，国際会議における4件の招待講演，及び学会における3件の研究発表を行い，更に二度の研究会の主催を行った．

自由記述の分野

宇宙物理学・重力理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙の加速膨張という未知の現象の発見から約20年が経過したが，この源である暗黒エネルギーに関して現存する全ての観測データと整合性のある理論模型は依然見つかっていない．修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型に関しては，これまでスカラー場を導入した理論が多くの研究されてきたが，本研究ではベクトル場を導入した理論に着目して研究を行い，ベクトル場が宇宙論的なダイナミクスやブラックホール，中性子星に与える固有の影響を包括的に明らかにした．これらの研究成果は将来の高精度な観測結果を用いた両理論の観測的区別を可能にしており，今世紀の物理学最大の課題の一つである暗黒エネルギーの起源解明に一歩近づいたと言える．