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2020 年度 実績報告書

銀河サーベイを用いた超弦理論の検証

研究課題

研究課題/領域番号 19J22018
研究機関名古屋大学

研究代表者

小粥 一寛  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワード非ガウス性
研究実績の概要

本年度は前年度に引き続き、銀河形状観測を用いた一般的な高スピン粒子由来の非ガウス性を探査する理論的な検証可能性についての調査を主に行った。本研究は、将来銀河の形状が精密に測定できることが可能になった場合に、形状観測を用いることで初期宇宙の理論モデルとの検証が可能であるかを目的としている。前年度までは銀河形状の高次モーメントを用いることで高エネルギー粒子のスピン由来の非ガウス性の存在可能性をスケール依存性から調べることが可能であることを発見した。さらに、線形解析においては高エネルギー粒子のスピン数と銀河形状のモーメントの次数が対応することが新たにわかった。銀河の形状を観測すると、潮汐場由来の銀河の歪みに加えて、観測者と銀河間にある物質による影響で銀河の像が歪む重力レンズ効果があることが知られている。より現実的な検証可能性を調査するために、高次モーメントを考えた場合における重力レンズの効果や非線形効果が非ガウス性の調査にどのような影響を与えるかについて調べた。その結果、まだ不定なパラメータが存在するが、いくつか現実的なパラメータ設定をしても、これらを考慮した場合に非ガウス性の存在可能性は検証可能であることがわかった。これらの結果は国際会議・研究会で発表・議論を行い、論文にまとめJournal of Cosmology and Astroparticle Physics(JCAP)に投稿し出版された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は、理論予想に加えシミュレーションを用いた銀河形状におけるバイアスを測定する予定だったが、その着手に遅れている。

今後の研究の推進方策

初期非ガウス性から表れる非ガウス性パラメータと銀河形状に対する高次の潮汐場のバイアスが縮退することが高次モーメントの銀河形状を用いても同じであることが本研究でわかった。当初の研究計画に挙げた、銀河形状に対する潮汐場の応答に対するバイアス係数に関して、赤方偏移依存性も含めて、シミュレーションを用いて高次モーメントについて初期非ガウス性の応答を調べる予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Galaxy imaging surveys as spin-sensitive detector for cosmological colliders2021

    • 著者名/発表者名
      Kogai Kazuhiro、Akitsu Kazuyuki、Schmidt Fabian、Urakawa Yuko
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2021 ページ: 060~060

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2021/03/060

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Escape from the swampland with a spectator field2020

    • 著者名/発表者名
      Kogai Kazuhiro、Tada Yuichiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 ページ: 103514

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.103514

    • 査読あり
  • [学会発表] Probing angular dependent primordial non-Gaussianity with Intrinsic Galaxy Alignments2020

    • 著者名/発表者名
      小粥一寛
    • 学会等名
      IBS & KMI Joint Workshop 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 角度依存性をもつ初期非ガウス性と銀河形状の高次モーメントバイアス2020

    • 著者名/発表者名
      小粥一寛
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年秋季大会
  • [学会発表] QCD axion clump formation2020

    • 著者名/発表者名
      小粥一寛
    • 学会等名
      第9回観測的宇宙論ワークショップ

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公開日: 2021-12-27  

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