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重力レンズで探る不明確な宇宙論パラメータの制限

Research Project

Project/Area Number 12J01997
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

白崎 正人  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords観測的宇宙論 / 重力レンズ解析 / 暗黒物質と暗黒エネルギー / 宇宙の大規模構造形成 / 重力レンズ / 宇宙の大規模構造 / 暗黒物質 / 高次統計量
Outline of Annual Research Achievements

重力レンズ現象とは、遠方天体の像が、観測者と遠方天体の間に位置する質量分布によってゆがめられる一般相対論的な効果である。一般に重力レンズ効果による像のゆがみ具合はわずかなものであるが、統計処理を施すことにより視線方向に位置する質量分布を再構築することが可能である。重力レンズ現象によって再構築された質量分布は、我々の宇宙の組成や膨張史に依存しているために、重力レンズ解析により我々の宇宙の組成や膨張史に制限を与えることができる。
採用第三年度は、重力レンズ解析と多波長観測データの組み合わせにより、重力レンズの単独解析では明らかにできない暗黒物質の素粒子的性質を調査した。この研究では、暗黒物質の素粒子的な性質として、対消滅反応に着目した。実在するガンマ線観測と銀河撮像観測の2種のデータの相関解析を世界で初めて行い、暗黒物質の対消滅可能性を探査した。現行のデータでは有意な相関は見られなかったが、測定結果と理論モデルの比較から、暗黒物質対消滅に関する上限を与えることに成功した。また、将来銀河撮像計画における背景銀河楕円率のデータ蓄積により、期待される暗黒物質対消滅に関する制限は、幅広い暗黒物質質量の範囲で近傍の制限と同等かそれ以上になることを示した。
また、昨年度に引き続き、重力レンズ解析によって再構築される二次元質量密度場(convergence field)に関する統計解析と、その結果得られると期待される宇宙論的な制限についての研究を行った。複数の統計量のモデル化において、先行研究では明らかにされていなかった理論的な不定性の一つであるバリオン物理の影響を、数値シミュレーションを利用して調査した。バリオン物理の影響は、1,000平方度クラスの銀河撮像観測には大きな影響は与えないが、10,000平方度程度の観測では、統計誤差を上回る系統誤差を生じさせる可能性があることを示した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Weak gravitational lensing as a probe of physical properties of substructures in dark matter halos2015

    • Author(s)
      Masato Shirasaki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 799 Issue: 2 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1088/0004-637x/799/2/188

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Impact of Baryonic Processes on Weak Lensing Cosmology: Higher-Order Statistics and Parameter Bias2015

    • Author(s)
      Ken Osato, Masato Shirasaki, Naoki Yoshida
    • Journal Title

      Cornell University Library

      Volume: 1501.02055 Pages: 1-16

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cross-Correlation of Cosmic Shear and Extragalactic Gamma-ray Background: Constraints on the Dark Matter Annihilation Cross-Section2014

    • Author(s)
      Masato Shirasaki, Shunsaku Horiuchi, Naoki Yoshida
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 90 Issue: 6 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.063502

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Statistical and Systematic Error in Measurement of Weak Lensing Minkowski Functionals : Application to Canada-France-Hawaii Telescope Lensing Survey2014

    • Author(s)
      Shirasaki M., Yoshida N.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Statistical properties of filaments in weak gravitational lensing2014

    • Author(s)
      Higuchi Y., Oguri M., Shirasaki. M
    • Journal Title

      Monthly Notice of the Royal Astronomical Society

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Masked Region on Weak Lensing Statistics2013

    • Author(s)
      Shirasaki M., Yoshida N., Hamana T
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 774 Issue: 2 Pages: 111-111

    • DOI

      10.1088/0004-637x/774/2/111

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scatter and bias in weak lensing selected clusters2012

    • Author(s)
      Takashi Hamana
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 425 Issue: 3 Pages: 2287-2298

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2012.21582.x

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probing Primordial Non-Gaussianity with Weak-lensing Minkowski Functionals2012

    • Author(s)
      Masato Shirasaki, Naoki Yoshida, Takashi Hamana & Takahiro Nishimichi
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 760 Issue: 1 Pages: 45-45

    • DOI

      10.1088/0004-637x/760/1/45

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Dark Matter Annihilation Cross Section Constraints 1from the Cross-correlation of Cosmic Shear and Extragalactic Gamma-ray Background2014

    • Author(s)
      Masato Shirasaki
    • Organizer
      Fifth International Fermi Symposium
    • Place of Presentation
      名古屋大学 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2014-10-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ガンマ線背景放射と弱重力レンズの相関解析による暗黒物質対消滅の制限2014

    • Author(s)
      白崎正人
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学 山形県山形市
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cross-Correlation of Cosmic Shear and Extragalactic Gamma-ray Background2014

    • Author(s)
      Masato shirasaki
    • Organizer
      International Conference on Particle Physics and Cosmology (COSMO 2014)
    • Place of Presentation
      シカゴ大学 アメリカ合衆国イリノイ州シカゴ市
    • Year and Date
      2014-08-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Weak Lensing Morphological Analysis in CFHTLenS2013

    • Author(s)
      Shirasaki M.
    • Organizer
      ANISOTROPIC UNIVERSE FROM MICROWAVE TO ULTRAWAVE LENGTH ENEGIES
    • Place of Presentation
      Amsterdam, Nederland
    • Year and Date
      2013-09-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] CFHTLenSデータを用いた重力レンズカタログとモルフォロジー統計2013

    • Author(s)
      白崎正人
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2013-09-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Weak Lensing Minkowski Functionals in CFHTLenS2013

    • Author(s)
      白崎正人
    • Organizer
      RESCEU サマースクール
    • Place of Presentation
      山形県蔵王
    • Year and Date
      2013-07-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Cosmological test with WL Minkowski Functionals2012

    • Author(s)
      白崎正人
    • Organizer
      TIFR Winter School and Symposium on Astronomical Surveys
    • Place of Presentation
      Tata Institute, Mumbai, India
    • Year and Date
      2012-12-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 重力レンズミンコフスキー汎関数を使った宇宙論的テスト2012

    • Author(s)
      白崎正人
    • Organizer
      RESCEU 観測的宇宙論ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2012-11-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cosmological Constraints from Weak Lensing Minkowski Functionals2012

    • Author(s)
      白崎正人
    • Organizer
      すばるHSCサーベイによるサイエンス
    • Place of Presentation
      国立天文台
    • Year and Date
      2012-09-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] cosmic shearデータ解析におけるマスク領域の影響2012

    • Author(s)
      白崎正人
    • Organizer
      日本天文学会2012年秋季年会
    • Place of Presentation
      大分大学
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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