次世代大規模銀河サーベイにおける弱重力レンズ効果測定を通した暗黒エネルギーの研究

• Project/Area Number: 14J11501
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Condensed matter physics I
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 宮武 広直 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 宇宙論 / 重力レンズ / 銀河団 / 宇宙の大規模構造 / ダークエネルギー / ダークマター / 宇宙の構造形成

Outline of Annual Research Achievements

2014年3月から、すばる望遠鏡超広視野主焦点カメラHyper Suprime-Cam(HSC)による大規模銀河サーベイが始まった。昨年度に引き続き高精度弱重力レンズ効果測定法の開発を進めた。具体的には、銀河の周りの弱重力レンズ信号を計算し、過去の観測の結果と一致することを確かめるなどの研究を行った。

HSCサーベイとAtacama Cosmology Telecsope(ACT)サーベイのデータを組み合わせて、銀河団計数から宇宙論パラメータを制限する研究の準備として、Canada-France-Hawaii-Telecope CS82サーベイとACTサーベイを組み合わせ、弱重力レンズ効果を用いて銀河団の質量を較正する研究を行った。

今年度は新たに銀河団のアセンブリ・バイアスの研究を行った。銀河・銀河団は暗黒物質の分布のうち、重力崩壊によって形成されたハローの中に棲んでいる。よって銀河・銀河団の分布は暗黒物質の分布をバイアスして反映している。両者の分布の関係は、従来はハローの質量のみに依存すると考えられてきたが、理論的もしくは数値的な研究によってハローの他の性質にも依存することが指摘されてきた。これをアセンブリ・バイアスという。今回の研究では、Sloan Digital Sky Surveyの銀河団サンプルを、メンバー銀河の中心集中度によって２つのサンプルに分け、銀河団の弱重力レンズ効果と２点相関関数を組み合わせることで、アセンブリ・バイアスを世界で初めて検出した。アセンブリ・バイアスは将来の精密宇宙論の測定において系統誤差となると指摘されており、本研究でアセンブリ・バイアスの理解の第一歩を踏み出したことは大きな意義がある。本研究成果はPhysical Leview Lettersに掲載され、注目論文に選ばれた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Princeton University/University of Pennsylvania/Carnegie Mellon University(米国)
• [Journal Article] Evidence of Halo Assembly Bias in Massive Clusters (2016)
  • Author(s): H. Miyatake, S. More, M. Takada et al.
  • Journal Title: Phys. Rev. Letters Volume: 116 Issue: 4 Pages: 041301-041301
  • DOI: 10.1103/physrevlett.116.041301
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Detection of stacked filament lensing between SDSS luminous red galaxies (2016)
  • Author(s): J. Clampitt, H. Miyatake, B. Jain, M. Takada
  • Journal Title: MNRAS Volume: 457 Issue: 3 Pages: 2391-2400
  • DOI: 10.1093/mnras/stw142
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Eleventh and Twelfth Data Releases of the Sloan Digital Sky Survey: Final Data from SDSS-III (2015)
  • Author(s): S. Alam, F. Albareti, C. Prieto, F. Anders, S. Anderson, T. Anderton, B. Andrews, E. Armengaud, E. Aubourg, S. Bailey, S. Basu, J. Bautista, R. Beaton, T. Beers, C. Bender, A. Berlind, F. Beutler, H. Miyatake, et al.
  • Journal Title: ApJS Volume: 219 Issue: 1 Pages: 12-12
  • DOI: 10.1088/0067-0049/219/1/12
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] GREAT3 results - I. Systematic errors in shear estimation and the impact of real galaxy morphology (2015)
  • Author(s): R. Mandelbaum, B. Rowe, R. Armstrong, D. Bard, E. Bertin, J. Bosch, D. Boutigny, F. Courbin, W. Dawson, A. Donnarumma, I. Conti, R. Gavazzi, M. Gentile, M. Gill, D. Hogg, E. Huff, J. Jee, T. Kacprzak, H. Miyatake et al.
  • Journal Title: MNRAS Volume: 450 Issue: 3 Pages: 2963-3007
  • DOI: 10.1093/mnras/stv781
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Weak Lensing Signal and the Clustering of BOSS Galaxies I: Measurements (2015)
  • Author(s): Miyatake, Hironao; More, Surhud; Mandelbaum, Rachel; Takada, Masahiro; Spergel, David. N.; Kneib, Jean-Paul; Schneider, Donald P.; Brinkmann, J.; Brownstein, Joel R.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Weak Lensing Signal and the Clustering of BOSS Galaxies II: Astrophysical and Cosmological Constraints (2015)
  • Author(s): More, Surhud; Miyatake, Hironao; Mandelbaum, Rachel; Takada, Masahiro; Spergel, David; Brownstein, Joel; Schneider, Donald P.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] GALSIM: The modular galaxy image simulation toolkit (2015)
  • Author(s): Rowe, B. T. P.; Jarvis, M.; Mandelbaum, R.; Bernstein, G. M.; Bosch, J.; Simet, M.; Meyers, J. E.; Kacprzak, T.; Nakajima, R.; Zuntz, J.; Miyatake, H.; Dietrich, J. P.; Armstrong, R.; Melchior, P.; Gill, M. S. S.
  • Journal Title: Astronomy and Computing Volume: 10 Pages: 121150-121150
  • DOI: 10.1016/j.ascom.2015.02.002
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Tenth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey: First Spectroscopic Data from the SDSS-III Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (2014)
  • Author(s): Ahn, et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Supplement Volume: 221-2 Issue: 2 Pages: 16-16
  • DOI: 10.1088/0067-0049/211/2/17
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The GREAT3 challenge (2014)
  • Author(s): Miyatake, H.; Mandelbaum, R.; Rowe, B.
  • Journal Title: Journal of Instrumentation Volume: 9-4 Issue: 04 Pages: C04031-C04031
  • DOI: 10.1088/1748-0221/9/04/c04031
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Third Gravitational Lensing Accuracy Testing (GREAT3) Challenge Handbook (2014)
  • Author(s): Mandelbaum, et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Supplement Volume: 212-1 Issue: 1 Pages: 28-28
  • DOI: 10.1088/0067-0049/212/1/5
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Evidence of Halo Assembly Bias in Massive Clusters (2016)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: JPL lunch seminar
  • Place of Presentation: NASA Jet Propulsion Laboratory (USA)
  • Year and Date: 2016-03-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 銀河団におけるハロー ・ アセンブリ ・ バイアスの初検出 (2016)
  • Author(s): 宮武広直
  • Organizer: 日本天文学会2016年春季年会
  • Place of Presentation: 首都大学東京(東京都八王子市)
  • Year and Date: 2016-03-14
• [Presentation] Evidence of Halo Assembly Bias in Massive Clusters (2016)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: LSST Dark Energy Science Collaboration meeting
  • Place of Presentation: Stanford Linear Accelerator Laboratory (USA)
  • Year and Date: 2016-03-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] HSC Cluster Studies (2016)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: LSST Dark Energy Science Collaboration meeting
  • Place of Presentation: Stanford Linear Accelerator Laboratory (USA)
  • Year and Date: 2016-03-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evidence of Halo Assembly Bias in Massive Clusters (2016)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: IPMU lunch seminar
  • Place of Presentation: 東京大学(千葉県柏市)
  • Year and Date: 2016-02-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evidence of Halo Assembly Bias in Massive Clusters (2016)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: 名古屋大学宇宙論研究室セミナー
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • Year and Date: 2016-01-25
• [Presentation] HSC Lensing Systematic Tests (2015)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: Future Challenges in Shear Estimation
  • Place of Presentation: University of Pennsylvania (USA)
  • Year and Date: 2015-11-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cross-correlation with tSZ and kSZ (2015)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: LSST Dark Energy Science Collaboration Theory of Joint Probes meeting
  • Place of Presentation: University of Pittsburgh (USA)
  • Year and Date: 2015-04-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Hyper Suprime-Camにおける銀河形状測定の系統誤差の評価 (2015)
  • Author(s): 宮武広直, Steve Bickerton, Alexie Leauthaud, Surhud More, 岡部信広, 高田昌広, 大栗真宗, 浜名崇, 宮崎聡, Bob Armstrong, Jim Bosch, Robert Lupton, Paul Price, 梅津敬一, Rachel Mandelbaum, Melanie Simet, 内海洋輔, 西澤淳, 大倉悠貴, 他 HSC weak lensing analysis team
  • Organizer: 日本天文学会2015年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] A Synergy of HSC and ACTPol Surveys (2014)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: Workshop on Synergy of HSC and Hiroshima CORE-U projects for Galaxy Clusters and Astronomical Transients
  • Place of Presentation: Hiroshima University
  • Year and Date: 2014-08-27
• [Presentation] Weak Lensing Signal and Clustering of SDSS-III/CMASS Galaxies (2014)
  • Author(s): Hironao Miyatake
  • Organizer: KICP seminar
  • Place of Presentation: KICP, University of Chicago
  • Year and Date: 2014-05-02