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大規模シミュレーションを用いた初代星からはじまる宇宙の天体形成・進化の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 19KK0344
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Astronomy
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

石山 智明  千葉大学, 情報戦略機構, 准教授 (90616426)

Project Period (FY) 2019 – 2024
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Keywords宇宙物理 / 高性能計算 / ダークマター / 銀河 / 星
Outline of Research at the Start

超高解像度宇宙論的ダークマター構造形成シミュレーションをベースに、銀河や活動銀河核形成を、構造形成の最小構成要素である初代星形成の段階から追うことのできる準解析的モデルを構築する。将来の大規模天体サーベイ観測と比較可能な模擬カタログを構築・公開し、これら天体の起源を理論的に明らかにする。欧州の大規模観測プロジェクトに携わる海外研究者と国際共同研究を行い、カタログを世界標準の理論テンプレートへと発展させる。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、大規模宇宙論的ダークマター構造形成シミュレーションと準解析的モデルを駆使し、宇宙初期から現在にいたる、銀河や活動銀河核の大局的分布やその進化を理解することである。将来の大規模天体サーベイ観測と比較可能な模擬カタログを構築・公開し、これら天体の起源を理論的に明らかにする。欧州の大規模観測プロジェクトに携わる海外研究者と国際共同研究を行い、カタログを標準的なものへと発展させる。
2023年度は海外共同研究者 (スペイン、アンダルシア天体物理学研究所)を2回、合計約二ヶ月間訪問し国際共同研究を進めた。また、これまでに構築したカタログを用いて以下の研究を行った。(1)SDSSの銀河団観測データとカタログを用いてバリオン音響振動のシグナルを検出し、宇宙論パラメータを推定した。(2)SDSSの銀河団銀河の観測データをカタログと比較し、銀河団銀河の数と質量の関係から宇宙論的パラメータを推定した。(3)将来の活動銀河核の観測のために、期待される観測数とそのコズミックバリアンスの大きさを予言した。(4)経験的モデルを用いて、SDSSの観測と同等面積を持つ32個の光円錐銀河カタログを構築し公開した。
これらの成果は4本の査読付き欧文論文として出版された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

COVID-19 の影響により、2020年度および2021年度の渡航が大幅に縮小されたものの、2022および2023年度は約2ヶ月ずつ渡航でき国際共同研究を順調に進められた。2020年度と2021年度の遅れを取り戻すために、さらに1年間の補助事業期間延長を行った。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は最終年度にあたり、1ヶ月程度海外共同研究機関を訪問し国際共同研究を進め成果をまとめる。

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

    (19 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] The Uchuu-SDSS galaxy light-cones: a clustering, redshift space distortion and baryonic acoustic oscillation study2024

    • Author(s)
      Dong-Paez C A、Smith A、Szewciw A O、Ereza J、Abdullah M H、Hern?ndez-Aguayo C、Trusov S、Prada F、Klypin A、Ishiyama T、Berlind A、Zarrouk P、Lopez-Cacheiro J、Ruedas J
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 528 Issue: 4 Pages: 7236-7255

    • DOI

      10.1093/mnras/stae062

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The correlation function and detection of baryon acoustic oscillation peak from the spectroscopic SDSS-GalWCat galaxy cluster catalogue2023

    • Author(s)
      Abdullah Mohamed H、Klypin Anatoly、Prada Francisco、Wilson Gillian、Ishiyama Tomoaki、Ereza Julia
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      Volume: 529 Issue: 1 Pages: L54-L59

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slad200

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Uchuu-nu2GC galaxies and AGN: cosmic variance forecasts of high-redshift AGN for JWST, Euclid, and LSST2023

    • Author(s)
      Oogi Taira、Ishiyama Tomoaki、Prada Francisco、Sinha Manodeep、Croton Darren、Cora Sofia A、Jullo Eric、Klypin Anatoly A、Nagashima Masahiro、Cacheiro J Lopez、Ruedas Jose、Kobayashi Masakazu A R、Makiya Ryu
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 525 Issue: 3 Pages: 3879-3895

    • DOI

      10.1093/mnras/stad2401

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Constraining Cosmological Parameters Using the Cluster Mass?Richness Relation2023

    • Author(s)
      Abdullah Mohamed H.、Wilson Gillian、Klypin Anatoly、Ishiyama Tomoaki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 955 Issue: 1 Pages: 26-26

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ace773

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] CONCERTO: Simulating the CO, [CII], and [CI] line emission of galaxies in a 117 deg<sup>2</sup> field and the impact of field-to-field variance2023

    • Author(s)
      Gkogkou A.、Ishiyama T. et al.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 670 Pages: A16-A16

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202245151

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Uchuu-universe machine data set: galaxies in and around clusters2022

    • Author(s)
      Aung Han、Nagai Daisuke、Klypin Anatoly、Behroozi Peter、Abdullah Mohamed H、Ishiyama Tomoaki、Prada Francisco、Perez Enrique、Lopez Cacheiro Javier、Ruedas Jose
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 519 Issue: 2 Pages: 1648-1656

    • DOI

      10.1093/mnras/stac3514

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High Performance Gravitational N-body Simulations on Supercomputer Fugaku2022

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki、Yoshikawa Kohji、Tanikawa Ataru
    • Journal Title

      HPCAsia2022: International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region

      Volume: - Pages: 10-17

    • DOI

      10.1145/3492805.3492816

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Uchuu simulations: Data Release 1 and dark matter halo concentrations2021

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki、Prada Francisco、Klypin Anatoly A、Sinha Manodeep、Metcalf R Benton、Jullo Eric、Altieri Bruno、Cora Sofia A、Croton Darren、de la Torre Sylvain、Millan-Calero David E、Oogi Taira、Ruedas Jose、Vega-Martinez Cristian A
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 506 Issue: 3 Pages: 4210-4231

    • DOI

      10.1093/mnras/stab1755

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 富岳による大規模宇宙論的シミュレーション2023

    • Author(s)
      石山智明
    • Organizer
      「成果創出加速」基礎科学合同シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 畳み込みニューラルネットワークを用いた銀河団の性質の推定2023

    • Author(s)
      富永浩文, 石山智明
    • Organizer
      第36回 理論懇シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] The second data release (DR2) of the Uchuu simulations: 銀河カタログ2023

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Prada Francisco, Klypin Anatoly, the Uchuu collaboration
    • Organizer
      日本天文学会2023年春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] The second data release (DR2) of the Uchuu simulations: mock catalogs2023

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Prada Francisco, Klypin Anatoly, the Uchuu collaboration
    • Organizer
      第9回銀河進化研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Uchuu simulations: Data Release 1 and 22022

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Prada Francisco, Klypin Anatoly, the Uchuu collaboration
    • Organizer
      The 9th East Asian Numerical Astrophysics Meeting
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The second data release (DR2) of the Uchuu simulations: mock catalogs2022

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Prada Francisco, Klypin Anatoly, the Uchuu collaboration
    • Organizer
      第11回観測的宇宙論ワークショップ
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] High Performance Gravitational N-body Simulations on Supercomputer Fugaku2022

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Yoshikawa Kohji, Tanikawa Ataru
    • Organizer
      HPCAsia 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Uchuu simulations: DR1の詳細とDR2に向けての状況2021

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Prada Francisco, Klypin Anatoly, the Uchuu collaboration
    • Organizer
      観測的宇宙論ワークショップ
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] First data release of the Uchuu simulations2021

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Prada Francisco, Klypin Anatoly, the Uchuu collaboration
    • Organizer
      Galaxy Evolution Workshop 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] The Uchuu simulations: Data release 12020

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Prada Francisco, Klypin Anatoly, the Uchuu collaboration
    • Organizer
      日本天文学会2020秋季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] First data release of the Uchuu simulations2020

    • Author(s)
      Ishiyama Tomoaki, Prada Francisco, Klypin Anatoly, the Uchuu collaboration
    • Organizer
      第33回理論懇シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-02-06   Modified: 2024-12-25  

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