インフレーションおよび暗黒エネルギーの模型の理論的な構築と最新の観測からの制限

暴胀和暗能量模型的理论构建以及最新观察的局限性

基本信息

批准号：
17740161
负责人：
辻川信二
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Gunma National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,一般相対論を拡張したシナリオにおける暗黒エネルギー模型の構築と,それに対する観測からの制限をつける研究を主に行った.これは,暗黒エネルギーの起源が宇宙項であるかそれとも重力理論の変更によるものであるかを明らかにする上で,極めて重要である.特に我々は,そのような模型が宇宙論的に有効である条件を一般的に明らかにし,この解析方法はこの1年の間に多くの研究者により用いられた.また,そのような模型に対する局所重力実験からの制限も考慮し,有効な模型の構築を行った.さらに,宇宙背景輻射の温度揺らぎや宇宙の大規模構造の物質揺らぎと理論の予言を比較することにより,模型に対する制限をつけた.また,一般相対論を変更したシナリオのほとんど全てを含むような一般的な系において,物質の密度揺らぎが従う式をある近似のもとで導き出した.この結果は,将来の重力レンズやライマンアルファ線の観測から暗黒エネルギーの性質に制限をつける上で,極めて重要な役割を果たすと期待される.上記は主に暗黒エネルギーに関する研究であるが,もう1つの研究課題であるインフレーション宇宙論に関しても,超弦理論を用いた妥当な模型の構築を行った.我々は特に,インフレーションを起こす場と,余剰次元の大きさに相当する場が共存する系における加速膨脹の機構について明らかにし,余剰次元による寄与が,加速膨脹の程度を評価する上で本質的に重要な役割を果すことを示した.さらに,それにより生成される密度揺らぎの大きさとスペクトラムを理論的に計算し,宇宙背景輻射の最新の観測から模型に制限をつけた.

今年我们主要研究的是在扩展广义相对论的情况下构建暗能量模型，并对其进行观测限制，这对于阐明这个模型在宇宙学上是否有效非常重要。在过去的一年里被很多研究人员使用。我们还考虑到局部重力实验对这种模型的局限性，构建了一个有效的模型。此外，我们基于宇宙背景辐射的温度波动构建了一个有效的模型通过将理论预测与宇宙大尺度结构中的物质涨落进行比较，我们对模型设定了约束。此外，在一个包含几乎所有改变广义相对论的场景的通用系统中，我们。质量密度涨落所遵循的公式是在一定的近似下推导出来的，这一结果对于限制未来引力透镜和莱曼α射线观测的暗能量性质将发挥极其重要的作用。上述研究主要与暗能量有关，我们还为另一个研究课题暴涨宇宙学构建了一个有效的弦理论模型。特别是，他们阐明了在引起膨胀的场和与额外维度大小相对应的场共存的系统中加速膨胀的机制，并发现额外维度的贡献对于评估加速膨胀的程度至关重要。此外，我们还从理论上计算了其产生的密度波动的幅度和频谱，并根据对宇宙背景辐射的最新观测对模型进行了约束。