2021 年度研究成果報告書

宇宙ひもの精密観測による初期宇宙モデルの検証

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14304
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	神奈川大学
研究代表者	山内大介神奈川大学, 工学部, 助教 (10624645)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード	宇宙ひも
研究成果の概要	宇宙ひもは、ひも状の位相欠陥であり、初期宇宙の対称性を破る相転移によって生じたと考えられている。現代宇宙論の文脈においては、宇宙ひもは素粒子模型やインフレーションモデルと密接に関連しており、背後にある超高エネルギー物理現象の探求・解明につながる。本研究においては多様な宇宙ひものタイプを網羅的に探究するため、宇宙ひもの衝突や繋ぎ変え過程といった基礎物理過程を探求することで宇宙論的ネットワークの進化へのインパクトを調べた。また、観測データを用いた評価方法を発展させることで、既存および将来観測による宇宙ひもの再評価を行った。
自由記述の分野	宇宙論
研究成果の学術的意義や社会的意義	これまで宇宙ひもの理論的・観測的研究は特定のモデル(南部・後藤宇宙ひも)の研究のみに着目していたが、本研究課題によって得た成果によって、初めて多様な宇宙ひもタイプにおける基礎物理過程の検証を行うことに成功した。その成果は、当初の予想とは大きく異なっているものであった。宇宙ひもの振る舞いが全くの非自明であることを明らかにしたことで、本研究課題の学術的意義はより高まっている。また、精密宇宙論観測がさまざまに提案されているが、本研究によって、最先端の宇宙論観測手法を取り入れることで宇宙ひもに迫っていく可能性を指摘したことで、既存および将来観測の重要性を増すこととなる。