インフレーション宇宙におけるアクシオン

暴胀宇宙中的轴子

基本信息

批准号：
08740194
负责人：
川崎雅裕
金额：
$ 0.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740194/
关键词：
宇宙論インフレーションアクシオン位相欠陥

项目摘要

強い相互作用を記述する量子色力学ではCP対称性の保存を説明するために導入されたアクシオンは宇宙の進化とともにその質量を獲得するが、その際に位相欠陥としてドメインウォールがつくられて標準的な宇宙モデルにおいて深刻な問題となる。一方、標準的宇宙モデルの原理的な問題である平坦性問題や地平線問題を解決する新たな宇宙モデルの枠組として支持されているインフレーション宇宙モデルにおいてはドメインウォールの問題が解決できるかどうかは明らかではない。また、インフレーション宇宙では新たな問題として、インフレーション中の量子ゆらぎに起因してクシオンの密度揺らぎが大きくなりすぎるという問題もある。したがって、本研究ではインフレーション宇宙におけるアクシオンを考え、ドメインウォール問題や密度揺らぎの問題が解決できるかどうかを明らかにするために、アクシオンを含むスカラー場の宇宙における進化を数値シュミレーションを使って解析し、インフレーション中の量子揺らぎやインフレーション後のスカラー場の崩壊によって新たに作られるアクシオン場の揺らぎがドメインウォールを生み出すかどうかを詳しく調べた。その結果、アクシオンを含むスカラー場のポテンシャルを平坦にすることによって、インフレーション中の量子揺らぎに起因するドメインウォールの生成は抑制することができるが、インフレーション後にアクシオンを含むスカラー場が共鳴的に崩壊して作られるアクシオンの揺らぎは大きく、一般的にはドメインウォールの生成が防げないことが明らかになった。これはアクシオンのモデルやインフレーション宇宙のモデルを構築する上での大きな制約となるという意味で、極めて重要な結果である。

在描述了强烈相互作用的量子染色体动力学中，引入的轴是为了解释CP对称性的保护，随着宇宙的发展而获得了质量，但域壁是作为拓扑缺陷而创建的，在标准宇宙模型中造成了严重的问题。另一方面，尚不清楚域墙问题是否可以在通货膨胀宇宙模型中解决，该模型被支持作为解决平面度和地平线问题的新空间模型的框架，这是标准空间模型的主要问题。通货膨胀宇宙中的另一个新问题是，由于通货膨胀期间的量子波动，Xións的密度波动变得太大。因此，在这项研究中，为了考虑通货膨胀宇宙中的斧头，以阐明域壁问题和密度波动问题是否可以解决，我们分析了使用数值模拟的宇宙中含有宇宙中宇宙轴心的标量场的演变，并详细研究了由于在新创建的轴心场和量规模的波动而导致的量级量化量的波动，是否遵循了量量的量化量的变化。墙。结果，已经揭示了通过平坦的含有轴的标量场的电势，可以抑制通货膨胀期间量子波动引起的域壁的产生，但是轴支的波动是由于通货膨胀后恢复衰减而产生的，并且通常无法阻止域壁的产生。这是对构建通货膨胀宇宙的轴法模型和模型的主要限制，这是一个非常重要的结果。