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天の川銀河ハロー領域の広天域観測を用いたダークマター空間集積史の解明

Research Project

Project/Area Number 17J03653
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

新倉 広子  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsダークマター / 原始ブラックホール / マイクロレンズ / 差分画像法 / こと座RR型変光星 / かんむり座R型変光星 / 宇宙ひも
Outline of Annual Research Achievements

本課題では、我々の住処である天の川銀河を構成する暗黒物質の更なる性質解明を目指して観測的研究を進めている。本年度は暗黒物質の有力な候補である原始ブラックホールが引き起こしうる重力マイクロレンズ効果イベントの検証に焦点を当てて、(1)アンドロメダ銀河領域の観測、及び(2)天の川銀河中心領域の観測データ解析を進めた。 (1)のテーマではすばるHSCを用いた観測で、前年度までの研究を元に10^{-11}Msun-10^{-6}Msunの原始ブラックホールの存在量に対して最も強い制限をつける事が出来た。本年度はこの結果を論文にまとめた他、昨年度取得した追観測のデータの解析に取り組んだ。追観測のデータから得られた示唆については博士論文にまとめ、研究会での報告も行なった。(2)のテーマでは、OGLEの銀河中心領域でのマイクロレンズイベント探査の観測データを用いて、原始ブラックホールの存在量に対して得られる示唆の検証を行なった。先行研究から、OGLEの5年間の観測により2500個以上のマイクロレンズ候補イベントが報告されている。本年度はこのデータを用いて原始ブラックホールの存在量に対する示唆を検証し、10^{-6}Msun-10^{-3}Msunの原始ブラックホールの存在量に対して制限をつける事が出来た。また、OGLEのデータで示唆される極端にタイムスケールが短い6イベントについて、地球質量程度の原始ブラックホールが暗黒物質の約1%を占めるモデルで自然に説明できることを示した。これは原始ブラックホールの初検出の可能性があり、今後の追観測が強く望まれる。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Princeton University(米国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] IUCAA(インド)

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      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Princeton University(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microlensing constraints on primordial black holes with Subaru/HSC Andromeda observations2019

    • Author(s)
      Niikura Hiroko、Takada Masahiro、Yasuda Naoki、Lupton Robert H.、Sumi Takahiro、More Surhud、Kurita Toshiki、Sugiyama Sunao、More Anupreeta、Oguri Masamune、Chiba Masashi
    • Journal Title

      Nature Astronomy

      Volume: 238 Issue: 6 Pages: 524-534

    • DOI

      10.1038/s41550-019-0723-1

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Constraints on Earth-mass primordial black holes from OGLE 5-year microlensing events2019

    • Author(s)
      Niikura, Hiroko and Takada, Masahiro and Yokoyama, Shuichiro and Sumi, Takahiro and Masaki, Shogo
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 99 Issue: 8 Pages: 83503-83503

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.083503

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Hyper Suprime-Cam SSP Survey: Overview and survey design2018

    • Author(s)
      Aihara Hiroaki、Arimoto Nobuo、Armstrong Robert、 et al. (including Imanishi M.)
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Issue: SP1 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1093/pasj/psx066

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First data release of the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program2018

    • Author(s)
      Aihara Hiroaki、Armstrong Robert、Bickerton Steven、et al. (including Imanishi M.)
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Issue: SP1 Pages: 1-34

    • DOI

      10.1093/pasj/psx081

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] New constraints on PBH abundance from microlensing observation of M31 with HSC2019

    • Author(s)
      Hiroko Niikura
    • Organizer
      23rd Microlensing Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Constraining primordial black holes with gravitational microlensing effect2019

    • Author(s)
      Hiroko Niikura
    • Organizer
      Accelerating Universe in the Dark
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search of primordial black holes from microlensing observations with HSC and OGLE2019

    • Author(s)
      Hiroko Niikura
    • Organizer
      Recontres de Moriond EW
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アンドロメダ銀河の広視野観測による原始ブラックホール探査II2018

    • Author(s)
      新倉広子
    • Organizer
      日本天文学会秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Constraining primordial black holes with gravitational microlensing effect2018

    • Author(s)
      Hiroko Niikura
    • Organizer
      Berkeley Week
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tightest bounds on PBH abundance with HSC observation of M312018

    • Author(s)
      Hiroko Niikura
    • Organizer
      22nd International Microlensing Conference
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アンドロメダ銀河領域でのかんむり座R型変光星の観測2017

    • Author(s)
      新倉広子
    • Organizer
      日本天文学会秋季大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] アンドロメダ銀河領域における重力マイクロレンズ効果による宇宙ひもの探査2017

    • Author(s)
      新倉広子
    • Organizer
      第6回観測的宇宙論ワークショップ
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      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] ダークマターは原始ブラックホールではなかった!?

    • URL

      https://www.ipmu.jp/en/20190402-PrimordialBlackHole

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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