Cosmology of non-linear axion evolution

非线性轴子演化的宇宙学

• 批准号: 21K20364
• 负责人: 殷 文
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-08-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K20364/
• 关键词: アクシオン; インフレーション; 非線形進化; 格子計算; 再加熱; ドメインウォール; 非線形発展; 宇宙論; 暗黒物質; 暗黒放射; 初期宇宙; ダークマター; 非線形

アクシオンによる位相欠陥であるドメインウォールの宇宙論的進化を格子計算を用いた数値シミュレーションで研究し、論文で成果を発表した（2205.05083, 2211.06849）。特に、宇宙の始まりであるインフレーション期に引き起こされた揺らぎによってドメインウォールが生成されると、ドメインウォールは非常に長く存在することを示した。このような長距離相関は、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の温度揺らぎのデータからも見えているように、すでに確かめられている宇宙インフレーションの予言である。本研究では、従来見逃されていたインフレーション揺らぎによる長距離相関を取り入れた。格子計算を行うことで、ドメインウォールの非線形的な進化において、その相関は保たれることを指摘し、「インフレーション揺らぎ由来のドメインウォールが不安定である」という長年の理解を覆す結果を得た。また、この結果により、新たなドメインウォール問題や、アクシオンドメインウォールが既存の等方宇宙複屈折の観測データを説明するシナリオとしての重要さが確固となった。宇宙論的な観測的なドメインウォールネットワークを宇宙の非等方的複屈折を通して観測する可能性について詳しく議論した。これらの観測データはLiteBIRDをはじめとする将来CMB観測実験でより精密化するため、複屈折からインフレーション期の情報を探るというアプローチも可能となることを示唆している。本研究課題に関連する研究として、他に17本の論文を発表している（雑誌掲載、アーカイブ掲載含む）。国際・国内会議で関連研究成果を12回発表した。

我们通过使用晶格计算的数值模拟研究了畴壁（由轴子引起的拓扑缺陷）的宇宙演化，并将结果发表在论文（2205.05083、2211.06849）中。特别是，他们表明，如果畴壁是由宇宙初期暴胀时期引起的波动产生的，那么它们将存在很长一段时间。从宇宙微波背景辐射（CMB）温度波动的数据可以看出，这种长程相关性是对宇宙膨胀的预测，这一预测已经得到证实。这项研究纳入了由于通货膨胀波动而产生的长期相关性，而这一点在过去一直被忽视。通过进行晶格计算，我们指出畴壁的非线性演化中保持着相关性，并获得了推翻长期以来“暴涨波动产生的畴壁不稳定”这一认识的结果。这一结果也证实了新的畴壁问题和轴子畴壁作为解释现有各向同性宇宙双折射观测数据的场景的重要性。我们详细讨论了通过宇宙的各向异性双折射来观测宇宙学观测畴壁网络的可​​能性。这些观测数据将通过未来的CMB观测实验（例如LiteBIRD）进一步完善，这表明从双折射中搜索暴胀周期信息的方法将成为可能。他还发表了 17 篇与该研究主题相关的其他论文（包括杂志和档案馆的出版物）。在国际国内会议上发表相关研究成果12次。

项目成果

Small cosmological constant from a peculiar inflaton potential

来自特殊暴胀势的小宇宙常数

• DOI: 10.1103/physrevd.106.055014
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Ando Shin’ichiro;Hiroshima Nagisa;Ishiwata Koji;廣島 渚;Yin Wen
• 通讯作者: Yin Wen

少し特殊な暗黒物質

一种有点特殊的暗物质

• 发表时间: 2022
• 作者: Wen Yin

GW from DM production

DM 生产的 GW

• 发表时间: 2021
• 作者: 古賀泰敬;原田知広;多田祐一郎;横山修一郎;柳哲文;Wen Yin
• 通讯作者: Wen Yin

Singlet extensions and W boson mass in light of the CDF II result

• DOI: 10.1016/j.physletb.2022.137324
• 发表时间: 2022-04
• 期刊: Physics Letters B
• 影响因子: 4.4
• 作者: K. Sakurai;F. Takahashi;W. Yin

Baryogenesis at reheating temperature below the electroweak scale

再加热温度低于电弱尺度时的重子生成

• 发表时间: 2022
• 作者: Ken Osato;Teppei Okumura;Kodai Sakurai Wen Yin;多羅間充輔;Mitsusuke Tarama;Wen Yin;多羅間充輔;Wen Yin;多羅間充輔;Wen Yin;多羅間充輔;Wen Yin;Wen Yin;Wen Yin
• 通讯作者: Wen Yin