素粒子的天体物理学・宇宙論の研究を進めていますが、特に星のコアの重力崩壊や超新星ニュートリノ、また宇宙初期のインフレーションに興味をもっています。

現在進めている研究は、①超高エネルギー宇宙線の銀河間空間での伝播と観測の非等方性、②超新星やガンマ線バースト源エンジンのモデルとしての星のコアの磁気自転重力崩壊、③そこからの重力波やニュートリノの放出、④超高密度物質における相転移、特に中性子星の内部や超新星コアにおける原子核パスタ層、などです。

これまでの主な研究成果は、 ①超新星コアにおいてニュートリノが閉じ込められてフェルミ縮退を起こすというニュートリノのトラッピング理論の提唱、②初期宇宙における加速度的膨張モデル（インフレーション）の提案、およびインフレーションによる磁気単極子過剰生産問題の解決（M. Einhornと共同）、③インフレーションモデルでの宇宙の多重発生モデルの提唱（M.Sasaki, H. Kodama, K. Maedaと共同）、④ニュートリノやアクシオンなど弱い相互作用粒子の質量や寿命に対する宇宙論、天体物理学からの制限を先駆的に示したことなどです（M. Kobayashiや H. Satoなどと共同）。