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2011 年度 実績報告書

超弦理論に基づいたインフレーション宇宙論

研究課題

研究課題/領域番号 21740187
研究機関東京工業大学

研究代表者

山口 昌英  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (80383511)

キーワード超弦理論 / インフレーション / 非ガウス性
研究概要

運動方程式が二階までの微分項しか現れない最も一般的なスカラーテンソル理論(Horndeski理論と呼ばれる)におけるインフレーションを議論した。このインフレーションモデルは、これまで考えられてきたほとんど全てのインフレーションモデルを含むものである。このような一般的なインフレーション理論において、一様モードの運動方程式を与え、インフレーションのダイナミクスを議論した。また、インフレーション中に生成される密度ゆらぎやテンソルゆらぎのパワースペクトルに対する一般的な表式を求め、さらに、ゆらぎが安定である条件を与えた。
次に、この理論において、テンソル揺らぎの非ガウス性(特に三点相関関数)について調べた。三次の作用は2つの部分からなっており、一つ目は通常のアインシュタイン重力から導かれるものと本質的に同じで、2つの空間微分を含むものである。一方、もう一つは新しいタイプのものであり、時間微分を含むものである。前者は、squeezed型の三点相関を予言するが、大きな非ガウス性を出すことはできない。一方、後者は、equilateral型の三点相関を予言し、特別な場合には大きな非ガウス性を生じうることが分かった。
さらに、最近の観測により暗黒輻射の存在が示唆されている。Modulated reheatingシナリオにおいては、このような暗黒輻射が自然に作られることを示し、具体的なモデルに対して、どのくらい作られるかを評価した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

超弦理論等で予言されるような非正準な運動項や重力との非最小結合をもつ理論におけるインフレーションが、通常の正準な運動項を持つモデルとどのような違いを産み出すか、また、観測的にどのように区別したらよいか、について理解が進んだから。

今後の研究の推進方策

本年度の計画であるmodulated reheatingシナリオにおける等曲率揺らぎについて調べます。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件)

  • [雑誌論文] Dark radiation from modulated reheating2012

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, F.Takahashi, T.Takahashi, M.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 03 ページ: 036, 1-17

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2012/03/036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized G-inflation : Inflation with the most general second-order field equations2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, M.Yamaguchi, J.Yokoyama
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics

      巻: 126 ページ: 511-529

    • DOI

      10.1143/PTP.126.511

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primordial non-Gaussianities of gravitational waves in the most general single-field inflation model2011

    • 著者名/発表者名
      X.Gao, T.Kobayashi, M.Yamaguchi, J.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 107 ページ: 211301, 1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.107.211301

    • 査読あり

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公開日: 2013-06-26  

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