宇宙は、微視的スケールから巨視的スケールにわたる多くの物理過程が複雑に絡まりあった物理系であり、具体的な研究テーマは多岐にわたっている。 しかしそれらの共通のゴールは、宇宙の誕生から現在、さらには未来に至る進化史を物理学によって記述することである。 そのためには、常に学際的かつ分野横断的な活動が本質的である。我々は、ビッグバン宇宙国際研究センターやカブリ数物連携宇宙連携機構はもちろん、 国内外の他研究機関とも積極的に共同研究を実行しており、常に開かれた研究室を目指している。 1916 年のアインシュタインによる一般相対論の構築によって始まった自然科学としての宇宙論は、ハッブルによる宇宙膨張の発見（1929 年）、 ガモフによるビッグバン理論の提案（1946 年）、宇宙マイクロ波背景放射の発見(1965 年) を通じて、 理論と観測の双方からの進展を受け現在の標準宇宙論に至る。多くの観測データを組合わせることで、宇宙の全エネルギー密度の3/4 がダークエネルギー、 1/5 がダークマター、残りの約4 パーセントが通常の元素、という結論が得られている。これが宇宙の「標準モデル」である。 しかしながら宇宙の主成分の正体が全く理解されていないという驚くべき事実は、宇宙・素粒子物理学のみならず、 さらにより広く21 世紀科学に対して根源的な謎を突きつけている。 我々はこのような状況を踏まえつつ、ダークエネルギーの状態方程式の決定、 ダークマター分布の重力進化と銀河のクラスタリング統計、ミッシングバリオンの起源と観測的検証、 機械学習による観測データ解析手法などを研究している。 さらに既存の枠にとらわれない独創的なテーマの開拓をも目指しており、宇宙マイクロ波背景放射の偏光観測による背景重力波の検出や、 重力波観測を用いた重力理論の検証など、次世代宇宙論を担う新たな研究テーマにも取り組んでいる。