宇宙の创成直后に、非常に高い真空のエネルギーにより宇宙が急激な加速膨张していた时期(インフレーション)を経てビッグバンが起こったと考えられています。この理论は、宇宙の観测を通じて原始宇宙の密度の浓淡(原始密度揺らぎ)を调べる研究によって検証されてきました。しかし、具体的に何が急激な加速膨张を引き起こした駆动源だったのかその全体像はまだ分かっていません。加速膨张宇宙を説明する多くの理论(インフレーション模型)が提案されており、各模型の理论的な予言と最新の観测を比较することによってどの模型が正しいか検証することができます。
田中貴浩 理学研究科教授と浦川優子 高エネルギー加速器機構准教授(兼:名古屋大学特任准教授)の共同研究グループは、宇宙をモザイクアートのように粗視化して捉え直す「分割宇宙アプローチ」を応用し、原始重力波の数値計算を大幅に簡単化しました。これにより、複雑な数値計算が必要なために解析が難しかった模型も含めて多様な宇宙模型を数値計算できるようになり、重力波観測による創成直後の宇宙の解明につながると期待されます。またこの手法は原始重力波の生成機構を直観的に理解する際にも役立つことを例示しました。
本研究成果は、2024年6月4日に、国際学術誌「Physical Review Letters」に掲載されました。

(国立天文台とアメリカ航空宇宙局(狈础厂础)提供の画像から高エネルギー加速器研究机构が作成)
「分割宇宙アプローチを使うと、これまでコンピュータで行われていた原始重力波の计算でも、简単な手计算で行えるようになります。」(浦川优子)
【顿翱滨】
【书誌情报】
Takahiro Tanaka and Yuko Urakawa (2024). Statistical Anisotropy of Primordial Gravitational Waves from Generalized ??? Formalism. Physical Review Letters, 132, 23, 231003.