2022 年度研究成果報告書

コスミックバリアンスを越えた精密宇宙論の開拓

研究課題

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研究課題/領域番号	18K03616
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
研究機関	名古屋大学
研究代表者	市來淨與名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (10534480)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード	宇宙大規模構造 / 宇宙マイクロ波背景輻射
研究成果の概要	現代宇宙論においては、宇宙初期に生成された密度揺らぎの統計的な大きさを、宇宙の様々な時代で測定し、宇宙モデルを決定している。近年ではこの測定において検出器のノイズは問題にならなくなり、むしろ観測する宇宙が一つしかないというサンプルバリアンスが検定力の限界を決めている。そこで揺らぎの統計量ではなく、揺らぎの成長を直接追うことで宇宙モデルの決定ができないかを探った。初期揺らぎの分布をガウス分布であると仮定すると成長による揺らぎの増大と初期揺らぎの大きさが分離可能であること、また銀河団で生成される宇宙マイクロ波背景輻射の偏光を各時刻で観測することにより、揺らぎの成長を直接推定できることが分かった。
自由記述の分野	宇宙物理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	宇宙論研究においては、揺らぎの平均や分散といった統計量を観測量として用いて宇宙モデルの決定を行っていますが、これは宇宙が統計的に一様で等方的であるということが暗に仮定されています。これは近代宇宙論では宇宙原理と呼ばれる標準的な仮定ではありますが、本研究は、その仮定を排除して直接的に宇宙の構造の進化を追うにはどうしたらよいか、という課題に取り組んでおり、いくつかの方法を提示したものになっています。