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2013 Fiscal Year Research-status Report

最新の観測に基づく暗黒エネルギーの理論模型の検証

Research Project

Project/Area Number 24540286
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

辻川 信二  東京理科大学, 理学部, 准教授 (30318802)

Keywords暗黒エネルギー / 宇宙の加速膨張 / インフレーション / スカラーテンソル理論 / 宇宙背景輻射 / 宇宙論的摂動 / スカラー場 / ヴァインシュタイン機構
Research Abstract

2013年度は,Planckにより得られた宇宙背景輻射の温度揺らぎの観測データを用いて,観測と整合的である単一場のインフレーション模型に対して制限をつけた.また,ブレーンワールドと非可換模型に基づくインフレーション模型に対しても制限を与えた.さらに,2脚場とスカラー場が結合しているようなインフレーション模型において,時空の非等方性が残りうることと,密度揺らぎのパワースペクトルと非ガウス性に対して定量的な評価を与えた.それに加えて,Planckのデータから,非等方インフレーションが起こる場合のスカラー場のポテンシャルに対して制限を与えた.また,スカラー場の運動エネルギー項に基づく,羃型の宇宙膨張の模型で,非等方インフレーションが一般的に起こることを明らかにした.
また,最も一般的なスカラーテンソル理論において,球対称時空における基礎方程式を導出し,宇宙の局所領域においてどのようにヴァインシュタイン機構が働き,一般相対論的な特徴が回復されるかについて調べた.この研究は,修正重力理論に基づく有効な暗黒エネルギー模型の構築のために,重要な研究成果である.また,重力子が質量を持つようなmassive gravity理論における宇宙進化を調べ,暗黒エネルギーの状態方程式が-1より小さく,宇宙項模型と区別できることを示した.さらに,暗黒エネルギーと暗黒物質に関して,宇宙論的摂動を用いた実効的な場の理論を構築し,摂動方程式を導出した.また,暗黒エネルギーに関する研究成果が評価され,Classical and Quantum Gravity誌に,宇宙の後期加速膨張を引き起こすスカラー場に関するレビューを執筆した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

Planckによる観測データが2013年に公表され,それに基づくインフレーション模型や暗黒エネルギー模型の制限を予定よりも早く行うことができた.

Strategy for Future Research Activity

2013年度には,暗黒エネルギーを統一的に扱う理論的な手法を確立したため,今後は,新たな観測データからそれぞれの模型に詳細な制限をつけていき,最も有効な模型を絞り込んでいく.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本年度は,物品費としてコンピュータを購入する必要がなく,また旅費についても予定より下回る額であったため.
主に,ドイツおよびスペインで開かれる会議の参加のために使用する予定.

  • Research Products

    (16 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Super-renormalizable or finite completion of the Starobinsky theory2014

    • Author(s)
      Fabio Briscese, Leonardo Modesto, Shinji Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 89, 024029 Pages: p1-p13

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.89.024029

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strong Planck constraints on braneworld and non-commutative inflation2014

    • Author(s)
      Gianluca Calcagni, Sachiko Kuroyanagi, Junko Ohashi, Shinji Tsujikawa,
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 1403, 052 Pages: p1-p24

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2014/03/052

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effective field theory of modified gravity with two scalar fields: dark energy and dark matter2014

    • Author(s)
      Laszlo Gergely, Shinji Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 89, 064059 Pages: p1-p18

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.89.064059

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anisotropic Non-Gaussianity from a Two-Form Field2013

    • Author(s)
      Junko Ohashi, Jiro Soda, Shinji Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 87, 083520 Pages: p1-p10

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.87.083520

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Planck constraints on single-field inflation2013

    • Author(s)
      Shinji Tsujikawa, Junko Ohashi, Sachiko Kuroyanagi, Antonio De Felice
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 88, 023529 Pages: p1-p21

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.88.023529

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quintessence: A Review2013

    • Author(s)
      Shinji Tsujikawa
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 30, 214003 Pages: p1-p18

    • DOI

      10.1088/0264-9381/30/21/214003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Screening the fifth force in the Horndeski's most general scalar-tensor theories2013

    • Author(s)
      Ryotaro Kase, Shinji Tsujikawa
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 1308, 054 Pages: p1-p36

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2013/08/054

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-local massive gravity2013

    • Author(s)
      Leonardo Modesto, Shinji Tsujikawa
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 727, 48 Pages: p48-p56

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2013.10.037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observational signatures of anisotropic inflationary models2013

    • Author(s)
      Junko Ohashi, Jiro Soda, Shinji Tsujikawa
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 1312, 009 Pages: p1-p30

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2013/12/009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anisotropic power-law k-inflation2013

    • Author(s)
      Junko Ohashi, Jiro Soda, Shinji Tsujikawa
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 88, 103517 Pages: p1-p11

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.88.103517

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 暗黒エネルギーと修正重力理論2013

    • Author(s)
      Shinji Tsujikawa
    • Organizer
      卓越した大学院拠点形成支援事業 シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      20131203-20131203
    • Invited
  • [Presentation] Discrimination between dark energy models from observations2013

    • Author(s)
      Shinji Tsujikawa
    • Organizer
      1st APCTP-NBIA joint workshop on Cosmology and Astroparticle Physics
    • Place of Presentation
      浦項 (韓国)
    • Year and Date
      20131021-20131021
    • Invited
  • [Presentation] Cosmological Perturbations in the Most General Scalar-Tensor Theories2013

    • Author(s)
      Shinji Tsujikawa
    • Organizer
      Seventh Aegean summer school, Beyond Einstein's theory of gravity
    • Place of Presentation
      パロス島 (ギリシャ)
    • Year and Date
      20130924-20130924
    • Invited
  • [Presentation] Planck constraints on single-field inflation2013

    • Author(s)
      Shinji Tsujikawa
    • Organizer
      1-st i-Link Workshop Macro-from-Micro: Quantum Gravity and Cosmology
    • Place of Presentation
      マドリード (スペイン)
    • Year and Date
      20130627-20130627
    • Invited
  • [Book] 現代宇宙論講義2013

    • Author(s)
      辻川 信二
    • Total Pages
      208
    • Publisher
      サイエンス社
  • [Remarks] 業績リスト

    • URL

      http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/shinji/pubnew.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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