宇宙論的背景重力波による超高エネルギー物理の開拓

宇宙学背景 利用引力波发展超高能物理

• 批准号: 21K03559
• 负责人: 平松 尚志
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Rikkyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03559/
• 关键词: ドメインウォール; 宇宙マイクロ波背景放射; 背景重力波; 修正重力理論; 複屈折; 宇宙紐; モノポール; 宇宙論; 数値宇宙論; 宇宙論的位相欠陥; 宇宙再加熱機構

2022年度の初めは、前年度末にまとまりつつあった縮退高階微分スカラー・テンソル理論、および、テンソル2自由度理論の観測制限に関する論文を執筆し、両論文とも出版されました。さらに、共著によるレビュー論文の執筆も行いました（査読中）。その後、予定通り、高次のゲージ理論の自発的対称性の破れから生まれる宇宙論的位相欠陥である、テクスチャの進化を追うための場の理論的シミュレーションコードの開発を行いました。ひとまずは SU(2) テクスチャのコードを作成し、O(4) テクスチャについては式のまとめまで行いました。この開発の過程で、場の理論的シミュレーションコードを用いた新たな研究を二つ創出しました。一つは、JHEP 02 (2020) 058, JHEP 09 (2020) 054 では 2 種類の異なる性質を示す宇宙紐が生まれ、それぞれが絡み合うことで複雑なネットワーク構造を作り出すことを示しました。今回は、そのとき無視した Josephson 結合項を考慮することで、それぞれの宇宙紐の張力の強弱の関係から、一方の宇宙紐がドメインウォールのように振る舞うことを見出しました。このモデルをアクシオンに適用すると、ドメインウォール問題を解決できる可能性があります。もう一つの研究は、ドメインウォールによる複屈折に関する研究です。CMB の観測データから複屈折の存在が示唆されていますが、これをドメインウォールから説明する試みです。double-well ポテンシャルを持つ実スカラー場のシミュレーションを行って異時刻相関関数を計算し、これを複屈折角度のパワースペクトルにするのと同時に、ドメインウォール由来の温度揺らぎの角度パワースペクトルと背景重力波のスペクトルを計算しました。これにより、CMB の観測と背景重力波の観測を組み合わせてドメインウォール由来の複屈折に制限を与えることができます。

At the beginning of the 2022 の め は, before the end of the year に ま と ま り つ つ あ っ た retreat high-order differential ス カ ラ ー · テ ン ソ ル theory, お よ び, テ ン ソ ル 2 degrees of freedom theory の 観 our limit に masato す dissertation written し, struck を る と も publishing さ れ ま し た. さ ら に, the に よ る レ ビ ュ ー paper の pen line も い ま し た (check 読). そ の, designated tong り, high time after の ゲ ー ジ theory の の break from 発 polices say sex れ か ら raw ま れ る cosmological phase owe 陥 で あ る, テ ク ス チ ャ の を evolution after う た め の の theory of シ ミ ュ レ ー シ ョ ン コ ー ド の open 発 を line い ま し た. ひ と ま ず は SU (2) テ ク ス チ ャ の コ ー ド を make し, O (4) テ ク ス チ ャ に つ い て は type の ま と め ま で line い ま し た. の で こ の open 発 の process, field theory of シ ミ ュ レ ー シ ョ ン コ ー ド を with い た new た な を two つ hit し ま し た. A つ は JHEP 02 (2020), 058, (2020) 054 で JHEP 09 は 2 kinds の different な る nature を す universe in new が raw ま れ, そ れ ぞ れ が collaterals み close う こ と で complex 雑 な ネ ッ ト ワ ー を ク structure for り out す こ と を shown し ま し た. This は, そ の と き ignore し た Josephson in item を considering す る こ と で, そ れ ぞ れ の の universe new の tension strength の masato is か ら, one party の universe new が ド メ イ ン ウ ォ ー ル の よ う に vibration る dance う こ と を see out し ま し た. こ の モ デ ル を ア ク シ オ ン に applicable す る と, ド メ イ ン ウ ォ ー ル を solve で き る possibility が あ り ま す. Youdaoplaceholder0 う studies ドメ, ドメ ドメ ウォ ウォ ウォ による による による research on に and する studies on です. CMB の 観 measuring デ ー タ か ら exist after inflectional の が in stopping さ れ て い ま す が, こ れ を ド メ イ ン ウ ォ ー ル か ら illustrate す る try み で す. double-well ポ テ ン シ ャ ル を hold つ be ス カ ラ ー field の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ て different time phase masato masato を calculation し, こ れ を after inflectional Angle の パ ワ ー ス ペ ク ト ル に す る の と に, at the same time ド メ イ ン ウ ォ ー ル origin の temperature 揺 ら ぎ の Angle パ ワ ー ス ペ ク ト ル と background gravitational wave の ス ペ ク ト ル を computing し ま し た. こ れ に よ り, CMB の 観 と background gravitational wave measuring の 観 み を group measurement and わ せ て ド メ イ ン ウ ォ ー ル origin limitations の after inflectional に を and え る こ と が で き ま す.

项目成果

CMB angular power spectrum in vector-tensor theories

矢量张量理论中的 CMB 角功率谱

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsuda Ren;Tomizawa Shinya;Suzuki Ryotaku;Yusuke Namekawa;平松尚志
• 通讯作者: 平松尚志

Gravitational waves from cosmic strings and other defects

来自宇宙弦和其他缺陷的引力波

• 发表时间: 2022
• 作者: Isomura Kenshin;Suzuki Ryotaku;Tomizawa Shinya;平松尚志
• 通讯作者: 平松尚志

Testing gravity with the cosmic microwave background: constraints on modified gravity with two tensorial degrees of freedom

用宇宙微波背景测试重力：两个张量自由度的修正重力约束

• DOI: 10.1088/1475-7516/2022/07/040
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
• 影响因子: 6.4
• 作者: Hiramatsu Takashi;Kobayashi Tsutomu
• 通讯作者: Kobayashi Tsutomu

CMB in extended theories of gravity

引力扩展理论中的宇宙微波背景

• 发表时间: 2023
• 作者: Z. Yousaf;Kazuharu Bamba;M. Z. Bhatti and U. Farwa;滑川裕介;R. Abbott et al.;平松尚志
• 通讯作者: 平松尚志

Gravitational wave spectra from oscillon formation after inflation

• DOI: 10.1007/jhep03(2021)021
• 发表时间: 2020-11
• 期刊: Journal of High Energy Physics
• 影响因子: 5.4
• 作者: T. Hiramatsu;E. Sfakianakis;Masahide Yamaguchi