우주 거대구조 형성과 진화의 이해를 궁극적 목표로, 우주배경복사의 온도와 편광 비등방도에 관해 연구하고 초기 우주의 물리적 상태를 탐색한다. 우주배경복사의 온도와 편광 비등방도를 다루는 방법론과 수치코드를 gauge-ready 방법을 사용하여 새로 개발하였다. Gauge 문제는 우주구조 형성과 진화를 다루는데 필요한 상대론적 선형 요동 이론에서 중요한 문제로 알려져 있는데 이번에 새로 기술된 gauge-ready 방법론과 수치코드는 기존 연구의 한계를 극복하고 이제까지 얻을 수 없었던 새로운 물리적 관점을 제공함으로써 중요한
우주 거대구조 형성과 진화의 이해를 궁극적 목표로, 우주배경복사의 온도와 편광 비등방도에 관해 연구하고 초기 우주의 물리적 상태를 탐색한다. 우주배경복사의 온도와 편광 비등방도를 다루는 방법론과 수치코드를 gauge-ready 방법을 사용하여 새로 개발하였다. Gauge 문제는 우주구조 형성과 진화를 다루는데 필요한 상대론적 선형 요동 이론에서 중요한 문제로 알려져 있는데 이번에 새로 기술된 gauge-ready 방법론과 수치코드는 기존 연구의 한계를 극복하고 이제까지 얻을 수 없었던 새로운 물리적 관점을 제공함으로써 중요한 기여를 할 수 있다고 본다. 또한 새로 개발된 방법론은 Einstein 중력론을 포함한, 초기 우주에서 그 중요성이 부각되고 있는 일반화된 중력론에서 적용할 수 있는 광범위한 활용이 가능하다. 그 외에도 우주배경복사와 관련하여 초기 우주, 거대구조 형성과 관련된 연구들이 수행되었는데 우주배경복사 관측자료가 인플레이션 우주모형에 줄 수 있는 물리적 제한, 최근 우주의 가속 팽창과 관련되어 우주의 중요한 구성 성분으로 제기되는 암흑에너지의 진화에 대한 연구, 여러 유체들과 스칼라장이 있는 경우 우주론적 요동에 관한 연구, 수축하는 우주에서 팽창우주로 진화하는 초기 우주에서 구조의 진화 연구, Sachs-Wolfe 효과에 관한 연구들이 이번 과제에 포함되었다. 우주배경복사에 관한 연구는 우주론에서 가장 중요한 문제들이라 할 수 있는 우주구조들의 기원과 생성, 그리고 진화를 밝히는데 필요한 정보들을 제공하며, 우주의 에너지 밀도, 구성성분, 나이 등 우주론의 중요한 매개변수들의 값을 정확히 추정하는데도 기여할 수 있다. 이번 과제에서 주로 연구된 gauge-ready 방법으로 기술한 우주배경복사의 온도, 편광 비등방도를 다루는 방법론과 수치코드 개발의 결과는 Physical Review D에 "Gauge ready formulation of the cosmological kinetic theory in generalized gravity theories"의 제목으로 게재하였다. 이번 연구는 Einstein 중력론을 포함하는 일반화된 중력론에서 적용이 가능하므로 이에 기반한 초기 우주모형들을 검증함으로써 우주론과 함께 고에너지 물리이론에도 기여할 수 있으리라 기대한다. 또한 초기 우주모형, 우주구조형성과 관련된 연구 결과들을 Physical Review D, Physics Letters B, Classical and Quantum Gravity 등 관련된 주요 국제 학술지에 발표하였다. 그 외에 “COSMO-01, 03 International Workshop on Particle Physics and Early Universe", "ESO-CERN-ESA Symposium on Astronomy, Cosmology, and Fundermental Physics", "CAPP 2003 Workshop on Cosmology and Particle Physics", "SF03 Cosmology Workshop" 등 국제학술회의에 참가하여 우주배경복사, 우주구조 형성과 진화에 대한 연구결과들을 발표하였다.
Abstract▼
The eventual purpose of this project is to understand the formation and the evolution of the large scale structures in the universe. We have tried 1) To investigate the physics of the CMBR by developing the formulation and the numerical code which deal with the temperature and the polarization aniso
The eventual purpose of this project is to understand the formation and the evolution of the large scale structures in the universe. We have tried 1) To investigate the physics of the CMBR by developing the formulation and the numerical code which deal with the temperature and the polarization anisotropies. 2) To explore the diverse problems which are related with the early universe model, the structure formation and the evolution. We have developed the formulation and the numerical code which handle the CMBR anisotropies of the temperature and the polarization in generalized gravity theories. Our formulation was described based on the "gauge-ready method" in which any gauge condition can be adopted depending on the problem to be solved. The numerical accuracy can be checked easily by comparing the results which were obtained from using different gauge conditions. Our formulation is based on the generalized gravity theories which include the Einstein gravity as a subset. Since the importance of the generalized gravity in the early universe has been recognized seriously, our work can make contribution to the studies of the early universe. Also, we have investigated related issues on the CMBR and the large scale structure formation including the "CMBR constraints on the inflation models", "Quintessential perturbations", "Sachs-Wolfe effects", "Cosmological perturbations with multiple fluids and fields", "Cosmological perturbations in bouncing universe", etc. The formulation and the numerical code which deal with the temperature and the polarization anisotropies in the CMBR are made based on the gauge-ready method; with this method our new formulation of the cosmological perturbation is flexible and adaptable in practical application compared with the previous works. The result was published in the "Physical Review D (2002)" with the title of "Gauge-ready formulation of the cosmological kinetic theory in the generalizd gravity theories". In this work, the general cosmological perturbation equations can be applied for the various FLRW world models based on the generalized gravity theories especially in the context of early universe. The related studies on the cosmological perturbations in the early universe were also published in "Physical Review D", "Physics Letters B", "Classical and Quantum Gravity". Also, we had presentations on "CMBR constraints on the R2 gravity" and "Quintessential perturbations in scaling regime" in the "COSMO-01, 03 International workshop on particle physics and early universe" and "ESO-CERN-ESA symposium on astronomy, cosmology, and fundermental physics", etc.
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