拡張されたmassive gravityにおける宇宙論と観測的制限

扩展质量引力中的宇宙学和观测约束

基本信息

批准号：
22K03605
负责人：
木村蘭平
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03605/
关键词：
宇宙論重力理論修正重力理論ダークエネルギー

项目摘要

本研究では重力子が質量を持つ理論において、多角的な視点から物理現象の理論的予言を行い、そして重力子の質量の制限を行うことを目的としている。近年の先行研究で発見された理論的に安定な質量項は2つのパターンがわかっており、今まで不安定性などの問題で宇宙論への応用が不可能であると思われていたmassive gravityに現実的なモデルを用いた研究が早急に必要となる。そこで、宇宙論における役割、そして将来の精密な観測データを用いた検証まで見据えた研究が必要となる。本年度はその研究の第一段階である宇宙論的な背景時空の解析にて、宇宙の加速膨張を記述できる解を導出した。そしてさらに、線形摂動理論を用いて大規模構造の進化を追った。結果として、Projected massive gravity理論における大規模構造の進化は、ホライズンの内側では、一般相対性理論の予言とほぼ一致し、違いは背景時空の進化とホライズンの外側の成長率だけであることがわかった。基本的に重要となるのは背景時空の進化がいかに制限されるか、そして、その違いが大規模構造の進化に与えるわずかな違いである。この結果を用いて、Ia型超新星による距離指標、そして銀河分布から得られた密度揺らぎの線形成長率のデータからのprojected massive gravityの理論パラメータに具体的な制限を行った。今のところ、これらの観測と矛盾はないということを示すことができた。

这项研究的目的是在引力子有质量的理论中从多个角度对物理现象做出理论预测，并限制引力子的质量。最近的研究发现了两种理论上稳定的质量项模式，并且发现迄今为止由于不稳定等问题而被认为不可能应用于宇宙学的大质量引力，迫切需要使用现实模型进行研究需要。因此，未来需要考虑其在宇宙学中的作用并利用精确观测数据进行验证的研究。今年，在这项研究的第一阶段，我们通过宇宙学背景时空分析得出了一个可以描述宇宙加速膨胀的解。此外，我们利用线性微扰理论跟踪了大规模结构的演化。结果，我们发现，投影质量引力理论中大尺度结构的演化与视界内广义相对论的预测大致相符，唯一的区别是背景时空的演化和视界外的增长率。塔。根本上重要的是背景时空的演化是如何受到限制的，以及这种差异在大尺度结构的演化中造成的微妙差异。利用这一结果，我们根据距 Ia 型超新星的距离指数和从星系分布获得的密度涨落线性增长率的数据，对预测的质量重力的理论参数进行了具体的约束。到目前为止，我们已经能够证明这些观察结果并不矛盾。