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超大規模数値シミュレーションで探る銀河進化とダークマター ハローの力学構造の関係

Research Project

Project/Area Number 13J01455
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

扇谷 豪  筑波大学, 数理物質系, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013 – 2014
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsダークマター / 矮小銀河 / 天の川銀河 / 銀河形成 / 銀河進化 / GPU / 大規模シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

コールドダークマター(CDM)宇宙論は宇宙の構造形成の標準理論である。しかし、CDM宇宙論の理論予測と観測結果の間にいくつかの深刻な不一致が指摘されている。それらは主に矮小銀河等の小スケールで議論されている。例えば、Too-big-to-fail(TBFF)問題と呼ばれるものが近年活発に研究されている。これは、CDM宇宙論に沿った理論計算で得られる高密度ダークマター(DM)ハローが、天の川銀河周辺の衛星矮小銀河に付随していないという理論と観測の不一致である。また、DMハローの中心密度構造に関するコアーカスプ問題についても議論が続いている。本年度の成果は大きく分けて以下の2点である。
1. 周期的な星形成により駆動される、銀河中心部の重力場変動によって、コアーカスプ問題が解決されうることを解析モデルを構築して示した。さらに、N体シミュレーションによってその検証を行った。これらをまとめた論文が、学術論文誌Astrophysical Journalに受理・掲載された(Ogiya & Mori, 2014)。
2. コアーカスプ問題の解決(DMハロー中心部の密度を低下させる)がTBTF問題解決にも寄与することを明らかにした。また、TBTF問題の解決条件を準解析モデルによって求めた。この結果をまとめた論文を、学術論文誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyに投稿し、受理・掲載された(Ogiya & Burkert, 2015)。

Research Progress Status

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Re-examining the too-big-to-fail problem for dark matter haloes with central density cores2015

    • Author(s)
      Go Ogiya and Andreas Burkert
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 446 Issue: 3 Pages: 2363-2369

    • DOI

      10.1093/mnras/stu2283

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Core-Cusp Problem in Cold Dark Matter Halos and Supernova Feedback : Effects of Oscillation2014

    • Author(s)
      Go Ogiya and Masao Mori
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 793 Issue: 1 Pages: 46-58

    • DOI

      10.1088/0004-637x/793/1/46

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The connection between the cusp-to-core transformation and observation al universalities of DM haloes2014

    • Author(s)
      Go Ogiya, Masao Mori, Tomoaki Ishiyama, Andreas Burkert
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Letters

      Volume: 440 Issue: 1 Pages: 71-75

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slu023

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 計算宇宙物理のためのGPUクラスタ向け並列Tree Codeの開発と性能評価2013

    • Author(s)
      扇谷 豪, 三木 洋平, 朴 泰祐, 森 正夫, 中里 直人
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS)

      Volume: 6(3) Pages: 58-70

    • NAID

      110009606660

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Studying the core-cusp problem in cold dark matter halos using N-body simulations on GPU clusters2013

    • Author(s)
      Go Ogiya, Masao Mori, Yohei Miki, Taisuke Boku, Naohito Nakasato
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 454 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1088/1742-6596/454/1/012014

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Re-examining the Too-Big-To-Fail Problem for Dark Matter Halos with Central Density Cores2014

    • Author(s)
      Go Ogiya and Andreas Burkert
    • Organizer
      日本天文学会 2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学、山形
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The link among density structures, scaling laws and the too-big-to-fail problem of CDM halos2014

    • Author(s)
      Go Ogiya
    • Organizer
      11th potsdam Thinkshop : Satellite galaxies and dwarfs in the local group
    • Place of Presentation
      Potsdam, Germany
    • Year and Date
      2014-08-25 – 2014-08-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Solving the core-cusp problem through resonances between dark matter particles and density waves of interstellar gas2014

    • Author(s)
      Go Ogiya and Masao Mori
    • Organizer
      IAU Symposium 311 Galaxy Masses as Constraints of Formation Models
    • Place of Presentation
      Oxford, UK
    • Year and Date
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] コールドダークマターハローのコア-カスプ問題の解決とその観測的経験則の起源2013

    • Author(s)
      扇谷豪
    • Organizer
      第26回理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学(千葉・柏)
    • Year and Date
      2013-12-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ダークマターハローの質量密度構造から探る観測的経験則2013

    • Author(s)
      扇谷豪、森正夫、石山智明、Andreas Burkert
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城・仙台)
    • Year and Date
      2013-09-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Surfing of dark matter on density waves of galactic gas -Landau resona nce and the core-cusp problem in cold dark matter halos-2013

    • Author(s)
      Go Ogiya, Masao Mori
    • Organizer
      The Physical Link between Galaxies and their Halos
    • Place of Presentation
      Garching, Germany
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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