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2014 年度 実績報告書

超弦理論におけるモジュライ場の現象論・宇宙論的側面の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25800169
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

檜垣 徹太郎  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 博士研究員 (10629059)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード素粒子論 / 素粒子現象論 / 弦理論的現象論
研究実績の概要

今年度も引き続き、主に弦理論由来のアクシオン場に注目しました。
まず、重いアクシオン場がインフレーションを引き起こすインフラトンとなるような可能性を考えました。この背景について説明します。2014年前半、BICEP2の宇宙背景輻射(CMB)の観測実験により原始重力波の検出が確かめられた、と報告がありました。しかしながら2014年後半、重力波の検出結果の確からしさが、CMBに存在する前景放射の見積もりのせいで減りました。この事は、2015年初頭にはPlanck衛星による同様の観測実験とも無矛盾です。
これらを受けて2014年度前半は、大きな強度の原始重力波を放出するアクシオンインフレーション模型を考えました。例えば、コサイン型のポテンシャルを持つインフレーション模型で、特に我々は複数のアクシオン場を使って考えました。ポテンシャルのパラメータをランダムに振って、どのようなポテンシャル構造が得られ、どの程度の確率で観測と無矛盾なインフレーション模型が得られるかを調べました。この時、沢山の、例えば100個ほどのアクシオンが存在すれば、高い確率で観測と無矛盾な平坦なポテンシャルが得られることがわかりました。2014年度後半は、重力波の強度が弱い模型を考えました。1つのアクシオン場を用いて、ポテンシャルがヤコビの楕円関数のような、複数のコサイン関数を用いた場合、余弦波の打消しにより非常に平らなポテンシャルが得られます。物理的には弦理論のインスタントンの足し上げでそのような効果が得られる可能性があります。
この他にも、軽い暗黒物質アクシオンが崩壊して、観測されているX線を放出するなどの宇宙論を議論しました。
またアクシオンと無関係に、重い右巻きニュートリノが暗黒物質になる可能性や、バリオン創生をRパリティが敗れた超対称性理論で考えました。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Axion Landscape and Natural Inflation2015

    • 著者名/発表者名
      檜垣 徹太郎、高橋 史宜
    • 雑誌名

      Physics Letter B

      巻: 744 ページ: 153-159

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.03.052

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Elliptic Inflation: Interpolating from natural inflation to R2-inflation2015

    • 著者名/発表者名
      檜垣 徹太郎、高橋 史宜
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2015年3月号 ページ: 129: 1-25

    • DOI

      10.1007/JHEP03(2015)129

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hidden axion dark matter decaying through mixing with QCD axion and the 3.5 keV X-ray line2014

    • 著者名/発表者名
      檜垣 徹太郎、北嶋 直弥、高橋 史宜
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2014年12月号 ページ: 4: 1-14

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2014/12/004

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Axion monodromy inflation with multi-natural modulations2014

    • 著者名/発表者名
      檜垣 徹太郎、小林 達夫、瀬戸 治、山口 雄也
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2014年10月号 ページ: 25: 1-18

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2014/10/025

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Affleck-Dine baryogenesis with R-parity violation2014

    • 著者名/発表者名
      檜垣 徹太郎、中山 和則、斎川 賢一、高橋 智、山口 昌英
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 ページ: 045001: 1-20

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.045001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neutrinoful Universe2014

    • 著者名/発表者名
      檜垣 徹太郎、北野 龍一郎、佐藤 亮介
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2014年7月号 ページ: 44: 1-21

    • DOI

      10.1007/JHEP07(2014)044

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Natural and Multi-Natural Inflation in Axion Landscape2014

    • 著者名/発表者名
      檜垣 徹太郎、高橋 史宜
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2014年7月号 ページ: 74: 1-17

    • DOI

      10.1007/JHEP07(2014)074

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] これからのストリング現象論:弦理論的アクシオン2015

    • 著者名/発表者名
      檜垣徹太郎
    • 学会等名
      これからの弦理論 橋本研 closing 研究会
    • 発表場所
      独立行政法人理化学研究所・和光キャンパス(埼玉県和光市)
    • 年月日
      2015-02-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Aligned natural inflation in supergravity2014

    • 著者名/発表者名
      檜垣徹太郎
    • 学会等名
      Summer Institute 2014
    • 発表場所
      富士Calm(山梨県富士吉田市)
    • 年月日
      2014-08-22
  • [学会発表] Large field inflation models in string-inspired supergravity2014

    • 著者名/発表者名
      檜垣徹太郎
    • 学会等名
      東北大学素粒子論セミナー
    • 発表場所
      東北大学・青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-07-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Natural inflation models in string-inspired supergravity2014

    • 著者名/発表者名
      檜垣徹太郎
    • 学会等名
      カブリ数物連携宇宙機構素粒子論セミナー
    • 発表場所
      東京大学・柏キャンパス(千葉県柏市)
    • 年月日
      2014-06-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Supergravity/String cosmologyafter BICEP22014

    • 著者名/発表者名
      檜垣徹太郎
    • 学会等名
      北海道大学素粒子論セミナー
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-05-16
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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