Hirata tenía 13 años cuando ganó la medalla de oro en 1996 en la Olimpiada Internacional de Física . [1] Recibió una licenciatura en física en Caltech en 2001, a la edad de 18 años. [2] Recibió su doctorado bajo la supervisión de Uroš Seljak en 2005 de la Universidad de Princeton en Astrofísica (tesis: "Teoría y análisis de datos de lentes gravitacionales débiles"). [3] De 2005 a 2007 fue profesor invitado en el Instituto de Estudios Avanzados . De 2006 a 2012 fue profesor asistente y luego profesor titular en Caltech antes de trasladarse a la Universidad Estatal de Ohio.el siguiente año académico en la misma capacidad. Actualmente es profesor en el Centro de Cosmología y Física de Astropartículas de OSU (CCAPP).
El énfasis de la investigación de Hirata es el Fondo de microondas cósmico (CMB), la energía oscura y la expansión acelerada del universo , los cúmulos de galaxias y la estructura a gran escala del universo (y la formación de estas estructuras, la época de la reionización ), y las lentes gravitacionales como herramienta. de la cosmología. Hirata trabaja tanto en teoría como en el análisis de datos de observación, así como en el diseño de telescopios (específicamente la próxima generación de telescopios espaciales de la NASA). Su enfoque principal está en la cosmología y la energía oscura .
Hirata es considerado un exponente líder de la cosmología de precisión, que combina estudios de computación interdisciplinarios, estudios teóricos y astronomía observacional, incluido el desarrollo de instrumentos. [4]
En 2010, con Dmitriy Tseliakhovich, señaló un efecto sin precedentes en la teoría de la perturbación cosmológica para el cálculo de la formación de las primeras estructuras en el universo. [5] Se basa en el hecho de que la velocidad del sonido en la materia bariónica (a diferencia de la materia oscura ) disminuyó drásticamente (de velocidades relativistas a térmicas) cuando se formaron los primeros átomos ( época de recombinación ), lo que conduce a corrientes de velocidad supersónicas de materia bariónica (que bajo la influencia gravitacional de la materia oscura se mueve más rápido) y términos de perturbación cuadrática. Según Hirata y Tseliakhovich, esto conduce a una supresión de la formación de las primeras estructuras con efectos observables.
Con otros, inició un programa para analizar información de datos astronómicos para posibles inferencias sobre cuestiones fundamentales de la física de partículas y lo que podría sugerir para la creación de nuevos programas de observación. Una cuestión central es si la aceleración del universo indica energía oscura (retención de la relatividad general pero con un campo escalar dinámico adicional ) o una modificación de la teoría general de la relatividad.