暗黒エネルギーと修正重力理論

暗能量和修正引力理论

基本信息

批准号：
10F00329
负责人：
辻川信二
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

修正重力理論では,物質に働く重力の強さが大スケールで変更を受け,密度揺らぎの進化が異なるために,宇宙の大規模構造や宇宙背景輻射などの観測量に影響を与える.研究代表者の辻川と研究分担者のGannouji氏は,f(R)理論,Galileon理論,Weyl理論における宇宙進化について詳細に調べ,それらの模型が宇宙論的に有効である条件について明らかにした.さらに,ゴーストや不安定性の問題を回避できる一般的な修正重力理論において,物質密度揺らぎと重力ポテンシャルが従う式を導出した.それに加えて,赤方偏移空間での銀河分布のスペクトルの最新の観測を用いて,f(R)理論とGalileon理論に基づく暗黒エネルギー模型の有効なパラメータ領域について明らかにした。これらの修正重力理論では,物質揺らぎの成長率がLCDM模型と異なることから,観測的に模型の選別ができることを示した.また修正重力理論では,宇宙の局所領域で一般相対論的な特徴を回復する必要があるが,そのような機構の一つとして,ヴァインシュタイン機構がある.我々は,Galileon場が小さな質量を持つ場合に,どのようにヴァインシュタイン機構が働くかを詳細に調べた.さらに,ガウスボンネ項が存在する高次元理論を4次元有効理論に落としたときに現れるスカラー自由度によって,ヴァインシュタイン機構が働き,第5の力の伝搬が妨げられることを示した.上記の研究成果は,ストックホルムで開かれた会議において,Gannouji氏と辻川が発表し,研究成果の公表につとめた.また,これらの成果は,すでにPhysics Letters B誌やJCAP誌に掲載されている.

在修正引力理论中，作用于物质的引力强度发生大尺度变化，密度涨落演化过程不同，从而影响宇宙大尺度结构、宇宙背景辐射等可观测量。原理辻川研究员和共同研究员干王寺先生详细研究了f(R)理论、伽利略理论和韦尔理论中的宇宙演化，并确定了这些模型在宇宙学上有效的条件。此外，在避免鬼影和不稳定性问题的通用修正引力理论中，我们利用最新的分布谱观测结果推导了物质密度涨落和引力势的方程，阐明了基于暗能量模型的有效参数范围。 f(R) 理论和伽利略理论。在这些修正的引力理论中，我们证明了物质涨落的增长率与LCDM模型不同，因此可以通过观测来选择模型。此外，在修正的引力理论中，我们证明了广义相对论的特征可以在宇宙的局部区域观察到一种需要恢复的机制是韦恩斯坦机制，我们将研究当伽利略场质量较小时韦恩斯坦机制如何工作。此外，我们还表明，当具有高斯-邦内项的高维理论被简化为四维有效理论时，由于出现标量自由度，韦恩斯坦机制起作用并阻止了第五力的传播。上述研究成果是由Gannouji先生和Tsujikawa先生在斯德哥尔摩举行的会议上发表的，并努力将研究成果公开。此外，这些成果已经发表在Physics上发表于 Letters B 和 JCAP 杂志。