重力理論の広がりとその観測的検証体制の確立

引力理论的扩展及其观测验证体系的建立

• 批准号: 22K03627
• 负责人: 山内 大介
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03627/
• 关键词: 重力理論; 宇宙大規模構造; 宇宙論

現代物理学の最重要課題である宇宙の2つの加速膨張の起源を明らかにするため、最先端の重力の理論研究と将来観測とを結びつけることが必須となる。そのためには、既存の手法を超えた検証手法の提案を行い、一般相対性理論の綻びと暗黒エネルギーの決定的な差異を見出すことが必須となる。そのため、今年度は、研究課題の中でも「新しい重力理論の検証手法の開拓」について研究を推し進めた。宇宙論的な観測量の中でも、特に宇宙大規模構造に着目した研究を行った。宇宙大規模構造は本質的に非線形であり、その非線形性を通じて線形レベルではとらえることのできない重力理論のシグナルを検証することが可能になると考えられる。これまで検討されてこなかった、宇宙大規模構造ゆらぎの1点相関関数、特に歪度に着目し、バイアスに依存しない関係式（整合性条件）を定式化することに初めて成功した。全く異なる視点からの重力理論の検証の基盤となりえる成果である。さらに、研究課題「観測事実を説明する重力理論フレームワークの構築」に関して、これまで検討されたことがない新しい理論クラス（disformal Horndeski）が提唱されている。この理論フレームワークを理解するため、物質場との結合によってこの理論クラスに不安定性がいつ現れるのかについて研究を行っている。新しい理論クラスを即時検証可能な体制に取りまとめることで、来年度以降、本研究テーマである最先端の重力の理論研究と将来観測を結びつけていく予定である。

の modern physics is the most important subject で あ る universe の 2 つ の accelerating の origin を zhang Ming ら か に す る た め, most apex の gravity の theory research と と 観 test in the future を "び つ け る こ と が must と な る. そ の た め に は, existing の gimmick を え た 検 card technique proposed の を い, general theory of seaborne の bursts び と dark black エ ネ ル ギ ー の decided な difference を see out す こ と が must と な る. そ の た め, our は, research topics in の で も "new し い gravity の 検 card technique の pioneering" に つ い を push し て research into め た. The な観 measurements in the な観 of cosmology で で, the に large-scale structure of the universe に, and the <s:1> た studies を fields った. The nature of the universe large-scale tectonic は に nonlinear で あ り, そ の nonlinear sex を tong じ て linear レ ベ ル で は と ら え る こ と の で き な い gravity の シ グ ナ ル を 検 card す る こ と が may に な る と exam え ら れ る. Beg さ こ れ ま で 検 れ て こ な か っ た, cosmic large-scale tectonic ゆ ら ぎ の 1 phase masato masato, especially に slanting degrees に し, an バ イ ア ス に dependent し な い masato system type (integrated conditions) を demean す る こ と に early め て successful し た. The complete く different なる perspective 検 ら <s:1> gravity theory <s:1> 検 evidence <e:1> foundation とな える える results である. さ ら に, research topic "観 measured matter be を illustrate す る gravity フ レ ー ム ワ ー ク の build" に masato し て, こ れ ま で beg さ 検 れ た こ と が な new し い い theory ク ラ ス (disformal Horndeski) が mention sing さ れ て い る. こ の theory フ レ ー ム ワ ー ク を understand す る た め, material field と の combining に よ っ て こ の theory ク ラ ス に labile が い つ now れ る の か に つ い を line っ て research て い る. New し い theory ク ラ ス を instant 検 certificate may take り に な system ま と め る こ と で, year to drop, this study テ ー マ で あ る most apex の gravity の theory research と を knot び 観 test in the future つ け て い く designated で あ る.

项目成果

Probing the primordial Universe with 21cm line from cosmic dawn/epoch of reionization

从宇宙黎明/再电离时代用 21 厘米线探测原始宇宙

• DOI: 10.1093/pasj/psac015
• 发表时间: 2022
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: Minoda Teppei;Saga Shohei;Takahashi Tomo;Tashiro Hiroyuki;Yamauchi Daisuke;Yokoyama Shuichiro;Yoshiura Shintaro
• 通讯作者: Yoshiura Shintaro

暗黒時代の中性水素21cm 線による宇宙論

基于黑暗时代中性氢 21 厘米线的宇宙学

• 发表时间: 2022
• 作者: Minoda Teppei;Saga Shohei;Takahashi Tomo;Tashiro Hiroyuki;Yamauchi Daisuke;Yokoyama Shuichiro;Yoshiura Shintaro;Yamauchi Daisuke;山内大介
• 通讯作者: 山内大介

Signature of primordial non-Gaussianity on 21-cm power spectrum from dark ages

黑暗时代 21 厘米功率谱上的原始非高斯性特征

• 发表时间: 2022
• 作者: Minoda Teppei;Saga Shohei;Takahashi Tomo;Tashiro Hiroyuki;Yamauchi Daisuke;Yokoyama Shuichiro;Yoshiura Shintaro;Yamauchi Daisuke;山内大介;Daisuke Yamauchi
• 通讯作者: Daisuke Yamauchi

Skewness consistency relation in large-scale structure and test of gravity theory

大尺度结构中的偏态一致性关系及引力理论检验

• DOI: 10.1103/physrevd.107.043526
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Daisuke Yamauchi;Shoya Ishimaru;Takahiko Matsubara;Tomo Takahashi
• 通讯作者: Tomo Takahashi

Signature of primordial non-Gaussianity on the 21?cm power spectrum from dark ages

黑暗时代 21?cm 功率谱上的原始非高斯性特征

• DOI: 10.1093/ptep/ptac095
• 发表时间: 2022
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Minoda Teppei;Saga Shohei;Takahashi Tomo;Tashiro Hiroyuki;Yamauchi Daisuke;Yokoyama Shuichiro;Yoshiura Shintaro;Yamauchi Daisuke
• 通讯作者: Yamauchi Daisuke