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PROJECT 1
初期宇宙進化論
Project1・初期宇宙進化論 図1

宇宙がどのように生まれ、どう進化してきたのか、このような根源的な問いに 答えるべく、最新の理論と観測を用いて研究を進めるのがこのプロジェクトです。

この10年の間に観測が飛躍的に進み、宇宙に関する様々な事実が明らかになって きました。とりわけ最も顕著な成果は、宇宙マイクロ波背景放射や大規模銀河サーベイ による宇宙大規模構造の観測などを下に、「宇宙の標準モデル」が確立した点です。 宇宙の標準モデルは、宇宙の構成要素から、宇宙膨張のダイナミクス、さらに 宇宙の構造形成に至るまで多くの観測事実を明解に説明します。しかるに、標準モデル の確立により、さまざまな問題点も明らかになっています。中でも、 宇宙の全エネルギー密度のほぼ7割を占め、現在の宇宙を加速膨張させている原因と される「暗黒エネルギー」の存在は、宇宙論のみならず、素粒子物理学にとっても 大きな謎です。基礎物理学の問題としても多大なインパクトを与えています。

このような謎を解明し、宇宙の成り立ちを明らかにしていくには、最新の物理理論をもとに、 宇宙の創生から現在宇宙までを統一的に説明するトップダウン的な研究と、最新の観測データに もとづき、宇宙の成り立ちと進化を詳細に調べるボトムアップ的な研究が不可欠です。 本プロジェクトでは、一般相対論・素粒子物理に基づき、現在の宇宙の構造を 作るきっかけにもなった、宇宙初期に起こったインフレーション(急激な宇宙膨張)に対する 理論的研究を進めるともに、インフレーションの痕跡を観測的に探る研究を行っています。 さらに、宇宙の構造形成の最新理論を用いて、観測データから膨張宇宙のダイナミクス を明らかにし、ビッグバン宇宙誕生時の痕跡を探るための研究を行っています。 こうした研究の一貫として、すばる望遠鏡を用いた広視野測光・分光サーベイから 暗黒エネルギーの正体を探る観測プロジェクトや、スペース重力波アンテナDECIGOによる ビッグバン宇宙探査などの観測プロジェクトにも積極的に関わっています。