重力理論の広がりとその観測的検証体制の確立

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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。