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宇宙論的観測によるインフレーションモデルの区別

基于宇宙学观测的区分暴胀模型

基本信息

批准号：
11J05622
负责人：
関口豊和
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度我々は、宇宙初期のインフレーション期に生成されたと考えられている初期揺らぎの性質に対し制限を与えることを中心に研究を行った。そのような初期揺らぎを調べることは、インフレーションを起こすインフラトン場を含め、宇宙初期の高エネルギースケールにおいてどのような量子場が存在するか検証することを可能にするため、宇宙論、素粒子論双方の観点から興味深い分野である。中でも重点的に行ったのは、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の観測を用いて、初期揺らぎがガウス統計性に従うか検証することである。昨年度に開発した、非ガウス性を持った初期揺らぎの作るCMB非等方マップのしミューレションコードと及びCMB観測衛星であるWilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)の最新データを用いて、等曲率揺らぎの非ガウス性および曲率揺らぎの高次の非ガウス性に対する最適な制限を与えた。前者に関してはこれまでに様々な理論予言が与えられていたが、我々の研究が初めての観測的制限であった。また、得られた制限をアクシオンモデルなどいくつかの代表的な理論モデルに適用し、初期宇宙論および素粒子論に対し有用な知見を与えた。一方、後者はデータを最適に重み付けすることで、同等のデータを用いた他の先行研究に比べ大幅な制限の向上を実現した。その一方で、論文として発表できたのは採用期間後であるが、将来の21cm線観測を用いた小スケールでの密度揺らぎへの制限の見通しについても昨年に引き続き研究を行った。昨年度までは宇宙再電離前の空間的にほぼ一様な中性水素からのシグナルを考えていたが、本年度はミニハローと呼ばれる星形成を起こさない比較的小さなダークマターハロー中の水素からのシグナルに着目した。我々は、ミニハローからの21cm線を考えることで、小さなスケールでの等曲率揺らぎの振幅についてこれまでの観測の制限を大幅に改善できる可能性を示した。

This year, we will conduct research on the early stages of the universe. In the early days of the universe, the quantum field existed, and the cosmology and elementary particle theory were divided into two parts. The central focus of the survey, cosmic wave background emission (CMB) measurement, initial phase of the survey, statistical analysis Last year's development of the CMB non-isotropy and the CMB satellite survey, the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), the latest model of the CMB non-isotropy and the CMB satellite survey, the CMB satellite survey, the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), the CMB satellite survey, the CMB satellite survey, The former is related to the limitation of theory and research. The theory of cosmology and elementary particle theory is applicable to all kinds of problems. One side, the other side, the other side In the future, 21cm line measurements will be used to measure the density of light and light, and the control of light and light will be conducted in the past year. Last year, the space before the reionization of the universe, the neutral water element, the water element. The 21cm line of the curve shows the possibility of a significant improvement in the amplitude of the constant curvature curve.