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ビッグバン元素合成から探る暗黒物質

从大爆炸核合成中探索暗物质

基本信息

批准号：
20J20248
负责人：
村井開
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)について、宇宙複屈折の効果を含めた数値計算に関する研究を行った。宇宙複屈折とは、CMB光子が宇宙空間を伝播する際に直線偏光の偏光面が回転する現象であり、アクシオンなどの擬スカラー粒子が光子と相互作用を持つことによって生じうる。現在CMBの観測から等方な複屈折の存在が示唆されており、その起源として様々なアクシオン模型が調べられている。今回は特にearly dark energyと呼ばれる模型について複屈折の効果を含めたCMBの数値計算を行い、CMB観測による模型の検証可能性を議論した。Early dark energyはハッブル定数の推定における不一致を解消する模型の一つであり、その存在がCMBの偏光回転という別の観点から検証される可能性を指摘した。また、超対称性の枠組みに含まれる模型において、Q-ballと呼ばれるノントポロジカルソリトンやバリオン数生成に注目し、重力波や原始ブラックホールの生成についての研究を行った。宇宙初期において局所的に大きなバリオン数が生成される模型において、その領域は後の宇宙で他の領域よりも大きなエネルギー密度を持つことになるため、原始ブラックホールへと潰れる可能性がある。このようなシナリオにおいて、原始ブラックホール生成量の推定を従来よりも正確に行うとともに、ブラックホールに取り込まれないバリオン数の存在からシナリオに新たな制限を与えた。さらに、その制限を逃れうる模型を提案した。

This year は, cosmic マイクロ wave background radiation (CMB) について, cosmic after inflectional の unseen fruit contains をめた the numerical computing に masato するを line った. The universe after inflectional とは, the CMB photons が space を伝 sowing する interstate に linear polarization の polarization plane が back planning する phenomenon であり, アクシオンなどの quasi スカラーが photon particles と interaction を hold つことによって raw じうる. Now the CMB の観 measuring からが shown such party な after inflectional の as stopping されており, その origin として others 々なアクシオン model が adjustable べられている. Today back to はに especially early dark energy と shout ばれる model について after inflectional の unseen fruit contains をめた CMB の the numerical computing をい, 観 CMB による model の検 talk the possibility をした. Early dark energy はハッブル destiny の presumption における inconsistent を null する model の a つであり, その is が CMB の polarization back planning という don't の観 point から検 card される possibility を blame した. また, super said seaborne の枠 group みに containing まれる model において, Q - ball と shout ばれるノントポロジカルソリトンやバリオン number generated に attention し, gravity wave や original ブラックホールの generated についてのを line った. The early universe において bureau に big きなバリオン number が generated される model において, その field はので universe he よの field りも big きなエネルギー density を holding つことになるため, original ブラックホールへと collapse れる possibility がある. このようなシナリオにおいて, original ブラックホール generation の presumption を従 to よりも correct line にうとともに, ブラックホールに take り込まれないバリオン exist several のからシナリオに new たな limit を and えた. Youdaoplaceholder0, そそ limit を escape れうる model を proposal たた.