新しい観測的宇宙論とその初期宇宙への応用についての研究

新观测宇宙学研究及其在早期宇宙中的应用

• 批准号: 03F03720
• 负责人: 田中 貴浩
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03720/
• 关键词: ダークエネルギー; プレヒーティング; 原始ブラックホール

ブルース・バセット氏は、ひとつはKAOSプロジェクトと呼ばれる次世代の高赤方偏移銀河サーベイに関係する観測的宇宙論の仕事をおこなった。このサーベイの重要課題は、宇宙の物質構成、特に、近年注目されているダークエネルギーの時間発展を観測的に決める独立な手段を与えることであるが、氏の研究はこのプロジェクトの実現可能性を評価する重要なものである。このプロジェクトの特色は宇宙膨張を捉えるために光度距離ではなく角度距離を用い、その角度の標準長さ尺度を与えるものとして、バリオンと光子の系の音波振動に由来する密度揺らぎの振幅の振動を用いるという点である。しかし、この方法は宇宙のバリオン密度が低い場合にはうまくいかないという問題点があった。この点を改良するため、広島大学の山本一博氏らとの共同で進められた研究では、赤方偏移による銀河相関の視線方向と角度方向の違いを用いることによりダークエネルギーの時間発展を決める方法を応用することでバリオンの密度が低い場合にもダークエネルギーの時間発展をトレースできることを明らかにしたもので非常に重要である。更に、京都での共同研究の成果としては、インフレーション終了後のパラメータ共振によって作られる揺らぎを起源とするブラックホール形成の問題に対するシミュレーションがある。これまで、ブラックホール形成が比較的おこるのではないかという報告がなされていたが、密度揺らぎの発展に着目した新しいシミュレーションの結果によると、ブラックホール形成はかなり一般的に難しいということが明らかになった。研究は依然、途上であるので最終的な結論を得るには更に1年程度の研究の継続が必要とされるが、これまでと違った不定性の少ないブラックホール形成率の評価方法の基礎を与える仕事は既に確立され、論文の投稿段階に入っている。

布鲁斯·巴塞特 (Bruce Bassett) 从事观测宇宙学方面的工作，部分与称为 KAOS 项目的下一代高红移星系调查相关。这项巡天的重要任务是提供一种独立的手段来观测确定宇宙的物质组成，特别是近年来备受关注的暗能量的时间演化。他的研究表明该项目的可行性这是一个需要评估的重要事情。该项目的特色在于，它使用角距离而不是光距来捕捉宇宙的膨胀，并使用重子-光子系统声振动产生的密度波动幅度的振荡作为标准长度测量重点是要使用它。然而，这种方法存在一个问题，即如果宇宙中的重子密度较低，则该方法不起作用。为了改善这一点，与广岛大学的山本一宏等人合作进行的研究，利用红移导致的星系相关性的视线方向和角度方向的差异，研究了暗能量的时间演化。这是极其重要的，因为它揭示了通过应用用于确定重子密度的方法，即使重子密度较低，也可以追踪暗能量随时间的演化。此外，作为京都联合研究的结果，模拟了暴胀结束后参数共振引起的波动导致黑洞形成的问题。之前的报告表明，黑洞的形成相对普遍，但关注密度涨落演化的新模拟结果表明，黑洞的形成普遍变得困难。该研究仍处于起步阶段，因此还需要大约一年的研究时间才能得出最终结论，但它将为一种不同于以往方法、不确定性较小的评估黑洞形成速率的方法提供基础。待完成的工作已经确定，论文已进入投稿阶段。

项目成果

Cosmic acceleration verous axion-photon mixing

宇宙加速与轴子光子混合

• 发表时间: 2004
• 期刊: Astrophys.J 607
• 作者: B.A.Bassett;M.Kunz
• 通讯作者: M.Kunz