天体におけるブラックホール蒸発を用いた高次元宇宙モデルの検証

利用天体黑洞蒸发验证高维宇宙学模型

基本信息

批准号：
04J11349
负责人：
仙洞田雄一
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1 近年の観測技術の向上によって宇宙論パラメターがよく推定されるようになり、宇宙のインフレーションが実際に起きていたことが益々確かなこととして考えられるようになってきた。そこで、Randall-Sundrum高次元宇宙モデルとインフレーションとの整合性を原始ブラックホールを通じて調べるべく、インフレーションに由来するスカラー揺らぎを種として形成される原始ブラックホールの質量関数を導出した。質量関数が計算できれば、ブラックホールのHawking輻射によって生じる粒子のスペクトルと宇宙線の観測との整合性から、インフレーション期の宇宙の状態、特にスカラー揺らぎのスペクトルに対する制限が得られる。Randall-Sundrum宇宙モデルにおいては宇宙が四次元の場合に比べ小さなスケールの揺らぎに対応する原始ブラックホールの蒸発を観測していることになる為、大規模構造での観測値で規格化したスペクトルの冪指数は四次元よりも小さくなくてはならないことが示された。詳細な結果はJournal of Cosmology and Astroparticle Physics誌に論文として発表した。2 超弦理論と類似の構造を備える、磁束によって支持される曲がった有限な大きさの二次元余次元を持つ六次元膜宇宙モデルにおいて、四次元膜上での重力相互作用および解そのものの動的安定性について調べた。この目的の為に、まず二次元の余剰次元を持つ時空において膜の内外で二重に共変的な形式での境界条件を与えた。今回用いた定式化では必要な程度の数学的厳密性と可搬性が実現されており、今後の同種の解析で幅広く応用できることが期待される。実際、上記の宇宙モデルに対して適用することで重力摂動のスペクトルの計算を行ない、二乗質量の正値性から時空の安定性を示した。詳細な結果はClassical and Quantum Gravity誌に論文として発表した。

1 观测技术的最新改进使得更好地估计宇宙学参数成为可能，并且越来越确定宇宙膨胀确实正在发生。因此，为了检验Randall-Sundrum高维宇宙学模型与原初黑洞暴胀之间的兼容性，我们推导了以暴胀产生的标量涨落为种子形成的原初黑洞的质量函数。如果可以计算质量函数，黑洞霍金辐射产生的粒子光谱与宇宙射线观测之间的一致性将为暴胀期间宇宙的状态，特别是标量涨落的光谱提供约束。在兰德尔-桑德鲁姆宇宙学模型中，我们观察到原始黑洞的蒸发，与四维宇宙相比，其对应的小尺度波动表明，幂指数必须小于第四维。详细结果发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上的一篇论文中。 2 在具有类似于弦理论结构和磁通量支持的有限尺寸弯曲二维余维的六维膜宇宙模型中，我们研究了四维膜上的引力相互作用以及溶液本身的动力学。研究了稳定性。为此，我们首先给出具有两个额外维度的时空边界条件，该维度在膜内外双协变。此次使用的公式达到了所需的数学严谨性和可移植性，预计在未来的类似分析中得到广泛应用。事实上，通过将其应用到上述宇宙学模型中，我们计算了引力摄动谱，并从质量平方的正值证明了时空的稳定性。详细结果发表在《经典与量子引力》杂志上的一篇论文中。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Warped flux compactification and brane gravity

扭曲通量致密化和膜重力

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 0507
影响因子：
0
作者：
Akiharu;Itoh;Hiroyuki Yoshiguchi;Shinji Mukohyama
通讯作者：
Shinji Mukohyama

Dynamical stability of six-dimensional warped flux compactification

六维扭曲通量致密化的动态稳定性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (印刷中)
影响因子：
0
作者：
Akiharu;Itoh;Hiroyuki Yoshiguchi
通讯作者：
Hiroyuki Yoshiguchi

DOI：
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仙洞田雄一其他文献

Cosmic rays emitted by primordial black holes in a five-dimensional Randall-Sundrum braneworld

五维 Randall-Sundrum 膜世界中原初黑洞发射的宇宙射线

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Muramoto Y;et al.;村本裕紀子;Yukiko Muramoto;Nathalie Deruelle;Keitaro Takahashi;Nathalie Deruelle;Nathalie Deruelle;Shunichiro Kinoshita;仙洞田雄一;仙洞田雄一;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda
通讯作者：
Yuuiti Sendouda

Cosmology with stochastic gravitational waves

随机引力波的宇宙学

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
木下修一郎;仙洞田雄一;向山信治;横山順一;J.Yokoyama;横山順一;J.Yokoyama;横山順一;J.Yokoyama;横山順一;J.Yokoyama;横山順一;横山順一;J.Yokoyama;横山順一;横山順一;横山順一
通讯作者：
横山順一

f(R)重力における境界項および境界条件

f(R) 引力中的边界项和边界条件

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Muramoto Y;et al.;村本裕紀子;Yukiko Muramoto;Nathalie Deruelle;Keitaro Takahashi;Nathalie Deruelle;Nathalie Deruelle;Shunichiro Kinoshita;仙洞田雄一;仙洞田雄一;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一;仙洞田雄一
通讯作者：
仙洞田雄一

Non-minimally coupled f(R) braneworlds

非最小耦合 f(R) 膜世界

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Muramoto Y;et al.;村本裕紀子;Yukiko Muramoto;Nathalie Deruelle;Keitaro Takahashi;Nathalie Deruelle;Nathalie Deruelle;Shunichiro Kinoshita;仙洞田雄一;仙洞田雄一;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda
通讯作者：
Yuuiti Sendouda

f(R)重力理論とブレーンワールド

f(R)引力理论和大脑世界

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Muramoto Y;et al.;村本裕紀子;Yukiko Muramoto;Nathalie Deruelle;Keitaro Takahashi;Nathalie Deruelle;Nathalie Deruelle;Shunichiro Kinoshita;仙洞田雄一;仙洞田雄一;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一;仙洞田雄一;Yuuiti Sendouda;仙洞田雄一
通讯作者：
仙洞田雄一