修正重力理論に対する高次元モデルへの埋め込みによる新たなアプローチ

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当該年度の研究成果としては、第一に、前年度にプレプリントに掲載した、高次元モデルからghost-free bigravityと呼ばれる修正重力理論の一部分の導出に成功した論文の出版とそれに際した改訂が挙げられる。この改訂によって式変形や摂動展開のロジックがより明確かつわかりやすくなり、より広い人々に理解される論文となった。さらに、この研究について様々な大学でセミナーを行い、その成果を広く発表した。また、ghost-free bigravityにおいて、gravitational Cherenkov radiationの観点からモデルパラメータの観測的な制限を見積もる研究を行い、論文を出版した。gravitational Cherenkov radiationとは、重力子の位相速度が光速より遅くなる場合に、重力場と光速に近い高エネルギー粒子が相互作用することによって放出される重力波である。ghost-free bigravityでは重力子の位相速度が光速より遅くなりうるため、この放射プロセスによって高エネルギー宇宙線が減衰し、現在の高エネルギー宇宙線の観測に矛盾する可能性がある。このことを検証することによって、我々は高エネルギー宇宙線の観測からghost-free bigravityのパラメータに制限が課されることを示し、さらに、その制限は低エネルギー領域における重力の修正を目的とする場合にはほぼ無視できることを明らかにした。この研究結果は、低エネルギー領域において重力を修正する修正重力理論としてのghost-free bigravityの有効性を保証する重要な成果である。