2009 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙背景放射の新たな解析手法の提案とそれを用いた精細宇宙論の展開
Project/Area Number |
09J06380
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
中島 正裕 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 宇宙背景放射 / 物理定数の時間変化 / 原始密度揺らぎ / 構造の起源 |
Research Abstract |
宇宙背景放射(CMB)温度揺らぎの最新の観測データを用いて標準宇宙論を超えた物理を探索することを目的として、大きく二つの方向性から研究を進めた。一つ目は、超弦理論等の素粒子統一理論でしばしば登場する複数の物理定数が時間変化するシナリオに対して、そのCMBへの効果を指摘し、実際のデータから時間変化に制限を与える、というものである。この研究によって、時間変化がCMBに与える影響が特別な場合には従来考えられていたよりも数倍大きなものになることが明らかになった。CMB観測精度の劇的な向上が確実に期待される現状を踏まえると、本研究成果は実験的検証の難しい超高エネルギー物理に対して将来的には宇宙物理の側から大きな示唆を与えうることを意味しており、大変意義深いものであると考えられる。二つ目は、CMBの初期条件を与えると考えられている初期宇宙における密度揺らぎ生成機構の再検討である。現在のところ標準的とされる考え方では、揺らぎのパワースペクトルはある特別な関数形をしているとされており、実際、この関数形は現在のCMB観測の精度では矛盾が無いとされている。しかし、将来的な精度向上を見据えて、揺らぎ生成機構の詳細に立ち入り、より正確な関数形を理論的に導出しておくことは必要不可欠である。今回は特に揺らぎ生成中の揺らぎの伝搬速度(音速)の時間変化に着目し、最も簡単な場合には観測量が解析的に表現できることを明らかにした。さらに音速の複雑な振る舞いを考慮した場合に、単純な関数形を仮定した場合に比べて観測をより良く説明することができるか確かめることで、宇宙に遍く存在する構造の起源に関わる問題に迫った。
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Research Products
(4 results)