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銀河の多点相関関数解析を用いたダークエネルギーの制限

Research Project

Project/Area Number 19K14703
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

杉山 尚徳  国立天文台, 科学研究部, 特任助教 (70728360)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords宇宙論 / 宇宙大規模構造 / 3点相関関数 / 修正重力理論 / ダークマター / 銀河三点相関関数 / ダークエネルギー / 三点相関関数
Outline of Research at the Start

我々の存在する宇宙は、どのように始まり、どのような物質を含み、そして現在までどのように進化してきたのだろうか?」宇宙論とは、このような人類誕生以来、我々が持ち続ける宇宙に関する最も根元的な問を真っ向から検証することを目的とした研究分野である。驚くべきことに、現在の宇宙論では宇宙の大部分は未だ直接発見されていない「ダークエネルギー」で占められていることがわかっている。しかしながら、その物理的起源、性質は全く未知であり、物理学における最大の謎となっている。本研究の概要は、この謎に大規模な銀河観測データを用いて挑むことである。

Outline of Annual Research Achievements

令和5年度の研究実績として, 本科研費における研究の目的の一つであった, 実際の観測データから測定された銀河3点相関関数を用いた宇宙論解析を達成したことが挙げられる. その結果を2本の論文の論文にまとめ, 論文誌に受理された.

本研究において,銀河の3点相関関数を用いた,修正重力理論の検証を行なったことが新しい.重力理論には,一般的に非常に複雑な非線形性が現れるが,言い換えれば,豊富な理論的構造を持っているともいえる.このような重力非線形性には,重力理論の本質が現れると考えられる.本研究では,銀河3点統計量を用いて,このような宇宙を支配する重力効果の非線形性を,直接的に制限することを可能とした.なぜなら,銀河3点統計量は,重力非線形効果が存在してこそ,ゼロでない値を取るような量であるため,非線形重力効果の検証に最適な統計量の一つだからである.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本科研費の主要目的の一つであった, 実際の観測データを用いて,銀河3点統計量の宇宙論的データ解析を達成することに成功したからである. 特に,これまでの先行研究ではほとんど存在しなかった,銀河3点統計量による,修正重力理論の検証を行った.

Strategy for Future Research Activity

最終年度となる本年では,さらに銀河3点統計量の解析を改善していく予定である.具体的には,銀河分布データに「再構成」という特殊な操作を行うことで,よりデータ解析の結果を改善する.

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

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

  • [Int'l Joint Research] Missouri University/Ohio University(米国)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] University of Edinburgh(英国)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] New constraints on cosmological modified gravity theories from anisotropic three-point correlation functions of BOSS DR12 galaxies2023

    • Author(s)
      Sugiyama Naonori S、Yamauchi Daisuke、Kobayashi Tsutomu、Fujita Tomohiro、Arai Shun、Hirano Shin’ichi、Saito Shun、Beutler Florian、Seo Hee-Jong
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 523 Issue: 2 Pages: 3133-3191

    • DOI

      10.1093/mnras/stad1505

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First test of the consistency relation for the large-scale structure using the anisotropic three-point correlation function of BOSS DR12 galaxies2023

    • Author(s)
      Sugiyama Naonori S、Yamauchi Daisuke、Kobayashi Tsutomu、Fujita Tomohiro、Arai Shun、Hirano Shin’ichi、Saito Shun、Beutler Florian、Seo Hee-Jong
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 524 Issue: 2 Pages: 1651-1667

    • DOI

      10.1093/mnras/stad1935

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Second-order peculiar velocity field as a novel probe of scalar-tensor theories2022

    • Author(s)
      Yamauchi Daisuke、Sugiyama Naonori S.
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 105 Issue: 6 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1103/physrevd.105.063515

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Towards a self-consistent analysis of the anisotropic galaxy two- and three-point correlation functions on large scales: application to mock galaxy catalogues2020

    • Author(s)
      Sugiyama Naonori S、Saito Shun、Beutler Florian、Seo Hee-Jong
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 501 Issue: 2 Pages: 2862-2896

    • DOI

      10.1093/mnras/staa3725

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Super-sample tidal modes on the celestial sphere2019

    • Author(s)
      Akitsu Kazuyuki、Sugiyama Naonori S.、Shiraishi Maresuke
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 100 Issue: 10 Pages: 10-10

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.103515

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 重力非線形性の精密測定へ向けて2022

    • Author(s)
      杉山尚徳
    • Organizer
      第十一回観測論的宇宙論ワークショップ
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 時間巻き戻し銀河バイスペクトルを用いた原始非ガウス性の検証2021

    • Author(s)
      杉山尚徳
    • Organizer
      立教大学コロキュウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 銀河分光観測を用いた宇宙論2021

    • Author(s)
      杉山尚徳
    • Organizer
      統計数理研究所オンラインワークショップ
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 非等方銀河3点相関関数を用いた修正重力理論の検証2021

    • Author(s)
      杉山尚徳
    • Organizer
      第10回観測論的宇宙論ワークショップ
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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