宇宙進化に対する小スケール揺らぎの影響とその観測的検証

小尺度涨落对宇宙演化的影响及其观测验证

基本信息

批准号：
11J03430
负责人：
齊藤遼
金额：
$ 1.54万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度の研究では、前年度から引き続き重いスカラー場によって原始密度揺らぎのバイスペクトルに引き起こされる微細構造について研究を行った。本研究ではインフレーション模型に含まれる重いスカラー場の存在に着F1し、その励起によって引き起こされる共鳴現象による原始密度揺らぎの増幅に関する解析を行った。この共鳴現象は原始密度揺らぎのスペクトルに微細構造を生み出し、この微細構造を検出する事ができれば、インフレーション模型の背景にある高エネルギーの物理について情報を得る事が可能となる。特に今年度には、前年度に行ったパワースペクトルに生じる微細構造の解析をバイスペクトルにまで拡張し、それらの関係を調べた。その結果、バイスペクトルに生じる微細構造はパワースペクトルにおけるものよりも顕著であり、また、それぞれのスペクトルに生じる微細構造の位置の間には相関がある事を明らかにした。また、その励起機構によっては、共鳴によるものとは別の微細構造が生じる。2つの微細構造の間には相関があることが期待され、同時に検出する事ができれば、重いスカラー場検出の有意性を高める事ができると期待される。そこで、これらの微細構造の大きさの相関を調べ、その結果、共鳴によって生じる微細構造は小さい一方で、バイスペクトルには検出が可能なほどの大きな微細構造が現れることを明らかにした。また、上記課題とは独立に、massive gravity理論の検証可能性、および量子トンネル現象に関する研究を行った。

今年的研究继续去年的研究，研究了重标量场引起的原初密度涨落双谱引起的精细结构。在本研究中，我们关注暴胀模型F1中包含的重标量场的存在，并分析了其激发引起的共振现象对原初密度涨落的放大作用。这种共振现象在原初密度波动谱中产生了精细结构，如果能够检测到这种精细结构，就有可能获得有关暴胀模型背后的高能物理的信息。特别是，今年我们将去年进行的功率谱中的精细结构分析扩展到了双谱，并研究了它们之间的关系。其结果表明，双谱中产生的微细结构比功率谱中的微细结构更加显着，并且各谱中产生的微细结构的位置之间存在相关性。另外，根据激励机制，会产生与共振不同的微细结构。预计这两个精细结构之间存在相关性，如果能够同时检测到它们，则有望增加重标量场检测的意义。因此，我们研究了这些精细结构尺寸之间的相关性，发现虽然共振产生的精细结构很小，但大到足以被检测到的精细结构出现在双谱中。此外，独立于上述问题，我们还对质量引力理论和量子隧道现象的可验证性进行了研究。