アクシオン非線形的進化の宇宙論

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K20364
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0203:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 殷 文 東北大学, 理学研究科, 助教 (20908719)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2024-03-31
• キーワード: アクシオン / ダークマター / 非線形進化 / 格子計算 / 重力波 / ナノヘルツ / 相転移

研究成果の概要

プロジェクトは非常に成功を収めたと考える。三年間で世界的に有名なもの複数を含む約40本の関連研究論文を発表し、直近を除く全ては 国際的雑誌に査読を経て掲載されている。30近くの(ほとんどオンライン)の招待公演を行った。これらにより、アクシオン非線形の宇宙論についての理解が深まった。最終年度では、ナノヘルツ程度の重力波データが発表され、研究が著しく進展したした。そのデータを説明する初期宇宙でQCDと結合するアクシオンによる巨視的物体であるアクシオンドメインウォールのシナリオを提案した。ドメインウォール生成から消滅までの宇宙論的非線形進化とその重力波を第一原理計算ににより世界で初めて明らかにした。

自由記述の分野

素粒子宇宙理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究は、計画された国内外の多くの連携により推進する予定であった。しかし、新型コロナウイルス感染症の影響で国際的な交流や出張が制限されたため、 一年の延長を行い、合計三年間に渡り研究を行った。一方、インターネットを駆使し、国際会議の参加や、共同研究者との議論を行なった。これらは、新たな研究の形の可能性を創出しており、国外研究機構との共同研究が促進された部分もある。また、研究自体世界的に着目され、多くのフィードバックを得た。格子計算に基づき、初期宇宙やアクシオンの非線形進化の研究の重要性を指摘することができた。