電弱理論に基づく原始宇宙磁場生成機構の研究

基于电弱理论的原始宇宙磁场产生机制研究

• 批准号: 15J01345
• 负责人: 小幡 一平
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J01345/
• 关键词: インフレーション; 原始重力波; 統計的非等方性; 円偏光成分; 重力波干渉計; ゲージ場; アクシオン; インフレーション期のゲージ場の粒子生成; パリティ対称性の破れたカイラルな原始重力波の生成

我々は前年度に引き続き、宇宙のインフレーション期におけるゲージ場のダイナミクスから生成される原始重力波について、理論的・観測的双方の側面から研究を行った。通常、原始重力波は真空の揺らぎがインフレーションの加速膨張で引き延ばされて生成され、観測するスケールに依らないほとんど一定の大きさのパワースペクトルを予言する。しかし、インフレーション期にゲージ場がスカラー場と結合していると、スカラー場の運動によってゲージ場が増幅し、成長したゲージ場が通常とは異なる統計的情報を持った原始重力波を作る可能性があることが知られている。当該年度、我々はインフレーション期にゲージ場が主要な役割を果たす代表的なシナリオである「非等方インフレーション」について、原始重力波の生成機構に焦点を当てた研究を行った。このシナリオではゲージ場が成長し、ベクトル場の方向に依存して原始重力波に統計的非等方性を作ることが知られている。しかし、現在までの宇宙背景放射(CMB)の観測データからその大きさは非常に小さい値に制限されていると思われてきた。本研究を進めていく中で、我々は上記の理由がモデルの中でゲージ場とCMBの温度揺らぎの種となるスカラー場が直接結合していることにあると突き止めた。そして、ゲージ場と結合している場が別のスカラー場であれば、CMBの温度揺らぎの観測制限を満たしながら大きな統計的非等方性を持った原始重力波が生成され得ることを発見した。また並行して、これまでの非等方インフレーションモデルから作られる統計的非等方性が、ゲージ場の確率論的効果によって以前に見積もられていた値よりも大きくなり、CMB観測を満たすことが難しいことも発見した。因みに、我々が提唱したモデルはこの確率論的効果が無視できる。

We have been conducting research on the fundamental aspects of gravity wave generation, theoretical and experimental studies in the past year. Generally, the original gravity wave is generated by vacuum acceleration and expansion, and the measurement results depend on whether the original gravity wave is large or small. For example, if a gravity wave is generated, the gravity wave is generated. In this year, we will conduct research on the mechanism of original gravity wave generation during the period of time when the field is mainly divided into three parts: The statistical anisotropy of the original gravity wave depends on the direction of the growth of the gravity field. The cosmic background emission (CMB) is measured at a very low level. The reason why this study should be carried out is that the temperature field of CMB is directly combined with the temperature field of CMB. The temperature of the CMB and the measurement limits of the CMB are determined by the statistical anisotropy of the original gravity waves. The results of the statistical non-isotropy and the accuracy of the field theory are as follows: Because of this, I am not aware of the results of this discussion.

项目成果

Does anisotropic inflation produce a small statistical anisotropy?

• DOI: 10.1088/1475-7516/2018/01/049
• 发表时间: 2017-11
• 期刊: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
• 影响因子: 6.4
• 作者: Tomohiro Fujita;Ippei Obata

Chromo-Natural Inflation in the Axiverse

轴宇宙中的色自然膨胀

• DOI: 10.1103/physrevd.92.063516
• 发表时间: 2015
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Ippei Obata;Takashi Miura and Jiro Soda
• 通讯作者: Takashi Miura and Jiro Soda

Primordial GWs sourced by gauge field

由规范场获取的原始引力波

• 发表时间: 2018
• 作者: Ippei Obata;Takashi Miura and Jiro Soda;小幡 一平;Ippei Obata;Ippei Obata
• 通讯作者: Ippei Obata

Blue tensor spectra with slightly parity-violated from axion-gauge couplings

轴子规范耦合轻微宇称破坏的蓝色张量光谱

• 发表时间: 2016
• 作者: Ippei Obata;Takashi Miura and Jiro Soda;小幡 一平;Ippei Obata;Ippei Obata;小幡 一平;Ippei Obata;Ippei Obata;Ippei Obata;Ippei Obata;Ippei Obata
• 通讯作者: Ippei Obata

Primordial Chiral Gravitational Waves from the Axiverse

来自轴宇宙的原始手性引力波

• 发表时间: 2015
• 作者: 小幡 一平;早田 次郎;Ippei Obata;小幡 一平;小幡 一平;小幡 一平;小幡 一平
• 通讯作者: 小幡 一平