初期宇宙における宇宙論的磁場と再電離時期の精密制限

对早期宇宙中宇宙磁场和再电离时间的精确约束

• 批准号: 06J10713
• 负责人: 山崎 大
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan (2007)The University of Tokyo (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J10713/
• 关键词: 初期磁場; 宇宙背景放射; 宇宙論的初期磁場; 大規模構造形成

宇宙背景放射(Cosmic Microwave Background、以下、CMB)温度偏光揺らぎは、小さいスケールにおいて観測と理論計算の矛盾が指摘されているが、宇宙論的な初期磁場(Primordial magnetic field:PMF)を考慮することでこの矛盾が解消できることが知られている。当研究では、先行研究の解析的な近似を数値計算に置き換えることにより精度を格段に向上させたプログラムを使用し、かつ、それまで考慮されていなかった磁場と密度場の相関関係を初めて取り入れ、宇宙論的スケールにおける密度場揺らぎぺのPMFの影響を精密に研究し、CMB温度偏光揺らぎに対するPMFの影響を考慮した理論計算と、複数の観測結果(WMAP, ACBAR, CBI, VSA, Boomerang)と比較した。その結果、PMFがnG程度存在した場合、銀河団スケール(1〜10Mpc)において、従来の効果では説明できなったCMBの温度揺らぎだけでなく偏光揺らぎにおいても揺らぎの理論と観測の矛盾を定量的に説明できることを初めて示した。同時に、将来のCMB温度・偏光揺らぎの観測計画や銀河の数密度分布の観測結果と、PMFを考慮したCMBや宇宙論的スケールの密度場進化を比較することにより、磁場のパラメータだけでなく、PMFの生成論に対しても制限を与えられることを見出した。先行研究(Gopal & Sethi, Phys. Rev. D72, 2005, 103003)において、nG程度のPMFが存在すると初期天体の形成時期を早める効果があると指摘されているが、この結果と私の結果を組み合わることによって、初期天体形成(再イオン化)時期が、PMFを考慮しない時に比べて早期になることを予想した。

Cosmic background radiation (Cosmic Microwave Background, below, CMB) temperature polarized light, temperature polarization, small temperature, temperature, When the approximate calculation of the analysis of "prior research" and "research in advance" is made, the calculation of the accuracy of the section "up", "density", "precision", "density", "density" and "precision" in cosmology. CMB temperature polarizers are sensitive to PMF and the results of theoretical calculations and multiplicative calculations (WMAP) ACBAR, CBI, VSA, Boomerang) compare with others. According to the results and the degree of PMF nG, there is a difference between the results and the degree of 1~10Mpc. The results show that the temperature of the CMB is different, and the temperature is different. The results show that there is a difference between the results and the degree of CMB. At the same time, in the future, the CMB temperature polarizer is designed to simulate the numerical density distribution of the river. The results show that the numerical density distribution of the river is improved, the density of the CMB universe is improved, the magnetic field is affected, and the PMF system is generated. Advance research (Gopal & Sethi, Phys. Rev. D72, 2005, 103003) there is an early phase of celestial body formation in Rev. D72, 2005, 103003) there is an early phase of celestial body formation in the early period of celestial body formation. The results show that the time of early celestial body formation (rejuvenation), the time of early celestial body formation (rejuvenation), and the time of early celestial body formation are more desirable than those of early celestial bodies.

项目成果

Constraints on the Evolution of the Primordial Magnetic Field from the Small Scale CMB Angular Anisotropy

小尺度宇宙微波背景角各向异性对原初磁场演化的约束

• 发表时间: 2006
• 期刊: The Astrophysical Journal 646
• 作者: D.G.Yamazaki;K.Ichiki;T.Kajino;G.J.Mathews
• 通讯作者: G.J.Mathews

Effect of primordial magnetic field on seeds for large scale structure

• DOI: 10.1103/physrevd.74.123518
• 发表时间: 2006-11
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: D. G. Yamazaki;K. Ichiki;K. Umezu;H. Hanayama

Effects of a Primordial Magnetic Field on Low and High Multipoles of the CMB

• 发表时间: 2008-04
• 期刊: Bulletin of the American Physical Society
• 作者: G. Mathews;D. G. Yamazaki;T. Kajino;K. Ichiki

Primordial magnetic field constrained from CMB anisotropies, and its generation and evolution before, during and after the BBN

宇宙微波背景各向异性约束的原初磁场及其在BBN之前、期间和之后的产生和演化

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of Science PoS (NIC-IX)
• 作者: D.G.Yamazaki;K.Ichiki;T.Kajino;G.J.Mathews
• 通讯作者: G.J.Mathews

宇宙論的初期磁場の宇宙背景放射に対する影響

宇宙初始磁场对宇宙背景辐射的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: D.G.Yamazaki;K.Ichiki;K.Umezu;H.Hanayama;山崎 大
• 通讯作者: 山崎 大