物質反物質非対称性の起源と暗黒物質およびインフレーション理論に関する研究

物质-反物质不对称性起源、暗物质和暴胀理论研究

• 批准号: 16J02529
• 负责人: 山田 將樹
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J02529/
• 关键词: インフレーション; ランドスケープ; 超弦理論; 暗黒物質

インフレーション理論は地平線問題や平坦性問題などの宇宙論的な諸問題の解決や、宇宙の構造形成の種の生成などの成功を収め、観測的にも確かな理論である。インフレーションのモデルには様々なものが提案されてきているが、本研究では理論的に他のモチベーションのあるモデルにのみ注目した。特に、超弦理論やその低エネルギー有効理論である超重力理論において自然に実現されるモデルに注目して研究を行った。超弦理論の低エネルギー有効理論においては、モジュライと呼ばれる軽いスカラー場がO(100)個現れることが知られており、これを用いてインフレーションを引き起こすことができる。このモジュライのポテンシャルは、場の個数が大量にあることから、大数の法則によってガウス性をもつ相関関数によってモデル化されることが期待される。このポテンシャルの統計的性質をで詳細に調べたことにより、垂直方向のスカラー場の質量がインフレーションのエネルギースケールよりも大きくなる条件を明らかにし、自然なパラメータの範囲ではゆらぎの非ガウス性や等曲率揺らぎの値が無視できることを示した。また、ガウス性を持つ相関関数から具体的なポテンシャルの形をランダムに生成する方法を提案した。これによって生成されたポテンシャルを用いて擬真空間のトンネル効果やインフラトンのダイナミクスを解析した結果、複雑な多次元のポテンシャルを用いてもインフレーションの予言は１次元の場合と同様であることを示した。さらに、我々の宇宙の曲率揺らぎの振幅の観測値を自然に再現するためには超対称性の破れのエネルギースケールの値に対して条件がつくことを示した。

イ ン フ レ ー シ ョ ン theory は horizon problem や flatness problem な ど の cosmology の な these issues to resolve や, cosmic の の kind of structure formation の generated な ど の successful を 収 め, 観 measuring に も か indeed な theory で あ る. イ ン フ レ ー シ ョ ン の モ デ ル に は others 々 な も の が proposal さ れ て き て い る が, this study で は theory に he の モ チ ベ ー シ ョ ン の あ る モ デ ル に の み attention し た. に, superstring theory や そ の low エ ネ ル ギ ー has working theory で あ る supergravity theory に お い て natural に be presently さ れ る モ デ ル に attention し を line っ て research た. Superstring theory の low エ ネ ル ギ ー has working theory に お い て は, モ ジ ュ ラ イ と shout ば れ る 軽 い ス カ ラ ー field が O (100) is now れ る こ と が know ら れ て お り, こ れ を with い て イ ン フ レ ー シ ョ ン を lead き up こ す こ と が で き る. こ の モ ジ ュ ラ イ の ポ テ ン シ ャ ル は, field の が large number に あ る こ と か ら の law of large Numbers, に よ っ て ガ ウ ス sex を も つ phase masato masato number に よ っ て モ デ ル change さ れ る こ と が expect さ れ る. こ の ポ テ ン シ ャ ル の statistical properties of を で detailed に adjustable べ た こ と に よ り, vertical の ス カ ラ ー field の quality が イ ン フ レ ー シ ョ ン の エ ネ ル ギ ー ス ケ ー ル よ り も big き く な る conditions を Ming ら か に し, natural な パ ラ メ ー タ の van 囲 で は ゆ ら ぎ の non ガ ウ ス sexual や curvature 揺 ら ぎ の numerical が ignore で き る こ と を shown し た . ま た, ガ ウ ス sex を hold つ phase masato masato number か ら specific な ポ テ ン シ ャ ル の form を ラ ン ダ ム に generated す る method proposed を し た. こ れ に よ っ て generated さ れ た ポ テ ン シ ャ ル を with い て photorealistic space の ト ン ネ ル unseen fruit や イ ン フ ラ ト ン の ダ イ ナ ミ ク ス を parsing し た results, after 雑 な multidimensional の ポ テ ン シ ャ ル を with い て も イ ン フ レ ー シ ョ ン の to say は 1 yuan と の occasions with others で あ る こ と を shown し た. さ ら に, I 々 の universe の curvature 揺 ら ぎ の amplitude の 観 numerical measuring を nature に す る た め に は super says sexual seaborne の broken れ の エ ネ ル ギ ー ス ケ ー ル の numerical に し seaborne て conditions が つ く こ と を shown し た.

项目成果

Diphoton excess from hidden U(1) gauge symmetry with large kinetic mixing,

来自隐藏 U(1) 规范对称性和大动力学混合的双光子过剩，

• DOI: 10.1016/j.physletb.2016.07.013
• 发表时间: 2016
• 期刊: Physics Letters B
• 影响因子: 4.4
• 作者: F.~Takahashi;M.~Yamada and N.~Yokozaki
• 通讯作者: M.~Yamada and N.~Yokozaki

Entanglement entropy and decoupling in the Universe

宇宙中的纠缠熵和解耦

• DOI: 10.1103/physrevd.96.123518
• 发表时间: 2017
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Yuichiro Nakai;Noburo Shiba;Masaki Yamada
• 通讯作者: Masaki Yamada

SIMP from a strong U(1) gauge theory with a monopole condensation

• DOI: 10.1103/physrevd.94.055035
• 发表时间: 2016-06
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Ayuki Kamada;Masaki Yamada;T. Yanagida;Kazuya Yonekura

Charged Q-ball Dark Matter from $B$ and $L$ direction

来自 $B$ 和 $L$ 方向的带电 Q 球暗物质

• DOI: 10.1088/1475-7516/2016/08/053
• 发表时间: 2016
• 期刊: JCAP
• 作者: J.~P.~Hong;M.~Kawasaki and M.~Yamada,
• 通讯作者: M.~Kawasaki and M.~Yamada,

False Vacuum Decay Catalyzed by Black Holes

• DOI: 10.1103/physrevd.96.103514
• 发表时间: 2017-06
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: K. Mukaida;Masaki Yamada