【研究分野】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究領域課題番号】23340058 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

重力波 / 宇宙論 / インフレーション / 位相的欠陥 / 相転移 / DECIGO / BICEP2 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 原始ブラックホール / コズミックストリング / Bモード偏光 / 宇宙ひも / テンソルゆらぎ / 超弦理論

【研究成果の概要】

本研究計画によって、重力波を新たな観測手段として、それを用いた宇宙論を本格的に創成して、電磁波観測では得られない初期宇宙に直接迫る方法を展開した。具体的には、曲率ゆらぎだけではなく、テンソルゆらぎ(量子的重力波)をプローブとして、最も一般的なインフレーションモデルを包括的に弁別する方法を与えることに成功した。また、格子上でのスカラー場の時間発展を数値的に追うことにより、初期宇宙でのスカラー場ダイナミクスから得られる重力波放射を、さまざまな場合について明らかにした。さらに、スペースレーザー干渉計DECIGOによって宇宙の熱史をどの程度明らかにできるか、定量的に解析した、等の成果を挙げた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究分野】物理学一般

【研究領域課題番号】60302024 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

宇宙論 / 宇宙初期 / 超新星 / 中性子星 / 相転移 / ニュートリノ / Highlights of Astronomy

【研究成果の概要】

本研究の成果は次の3つにつとめられる. 1.宇宙初期: 量子宇宙論として, 時間を陽に含み且つ確立が正値確実である方法を作り上げた(粕谷). インフレーション宇宙におけるバリオン数生成を調べ, i)再加熱時における非熱的効果が極めて重要であること, ii)カオテイクインフレーションモデルではバリオン数ドメイン構造が作られる可能性があることを明らかにした. 密度ゆらぎの成長を調べ, 3K背景輻射の一様性からの制限を明らかにした(佐々木). レプトン数非対称な宇宙での元素合成を調べ, これまでの制限より厳しい制限がつけられることを示した(佐藤).
2.超新星・中性子星 : 超新星1987Aからのニュートリノバーストを理論的に解析し, i)理論の予言と極めて良い一致を示していること, ii)生まれた中性子星質量は1.2〜1.6Mo程度であること, などを明らかにした(佐藤). 有限温度QCD相転移をモンテカルロ法で数値実験をおこない, この相転移が1次の相転移であることを明らかにした(宇川). カイラルバッグ理論に基き, スピンフレーバ秩序をもつクオーク層状物質間の問題を調べ, その結果クオーク系の接近でカイラル場の様相が大きく変化することを示した(玉垣).
3.高密度プラズマ: 太陽中心における 水素-鉄の二相分離の可能性を調べ, 太陽中心ではおこらぬことを明らかにした(一丸). Weinberg-Salam理論に基き, ニュートリノロスを詳細に計算した(伊藤).

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1985 - 1987

【配分額】5,300千円 (直接経費: 5,300千円)