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Impacts of super-suvey tidal field on large-scale structure formation

Research Project

Project/Area Number 22K03644
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research InstitutionSuzuka National College of Technology

Principal Investigator

正木 彰伍  鈴鹿工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (80826280)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords銀河サーベイ / 大規模構造 / ダークマター / ダークエネルギー / シミュレーション
Outline of Research at the Start

様々な観測結果により、宇宙項暗黒エネルギーと冷たい暗黒物質を含む模型が標準的な宇宙模型として確立した今、暗黒物質と暗黒エネルギーの正体解明が大きな課題である。この課題解決に向け本研究では、超サーベイ密度揺らぎという超巨大スケールにまたがる物質密度の非一様性が、観測される銀河分布にどのような影響を与えるかを明らかにし、有史以来の疑問「宇宙の構成要素は何か?」の答えに近づこうとすることを目的としている。

Outline of Annual Research Achievements

暗黒物質、暗黒エネルギーの正体を解明すべく、近年注目のサーベイ領域より大きなスケールでの物質密度の非一様性である「超サーベイ密度揺らぎ」由来の重力潮汐場(超サーベイ潮汐場)が宇宙の構造形成に与える影響を明らかにする。そのために申請者が世界に先駆けて開発したコードを用いて、超サーベイ潮汐場を考慮した宇宙の大規模構造形成シミュレーションを行う。観測結果の解釈に必要な基本的な統計量である物質・銀河の分布や銀河の形状のパターンに、超サーベイ潮汐場がどのスケールでどの程度の影響を与えるか明らかにし、それらの理論モデルを確立する。
2023年度は、観測の解釈に必要不可欠な要素である、観測された銀河とシミュレーション中のハローの関係性モデルの構築に昨年度から引き続き注力した。独自に開発したモデルが予言する銀河クラスタリングを、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam(HSC)掃天観測で得られた最新の観測結果と比べたところ、既存モデルでは再現できない場合でも我々のモデルでは観測結果をよく再現できることがわかった。この成果はMonthly Notices of the Royal Astronomical Society(MNRAS)誌にて出版済みである。加えて、我々のモデルが予言する銀河周りの物質分布もHSC観測の結果とよく一致することを発見した。この成果についても銀河クラスタリングと同様にMNRAS誌にて出版することができた。
以上の成果により、観測結果を解釈する上で不明瞭な銀河-ハロー関係に由来する不定性を低減することができ、超サーベイ潮汐場による影響を抽出することが可能となる。2024年度以降は超サーベイ潮汐場が観測量に与える影響の評価に注力できる。特に、銀河団ハローや銀河分布において疎な領域であるボイドの形状に着目する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画とは異なるが、最終的に不可欠な要素となる観測された銀河とシミュレーション中のハローの関係性について、既存モデルより良いモデルを構築することができた。クラスタリングと銀河周りの物質分布という多角的な検証をし、2編の論文を出版することができた。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画に戻り、超サーベイ潮汐場が宇宙の大規模構造にどのような影響を与えるかを明らかにする。超サーベイ潮汐場はより大きなスケールで、3次元形状に影響を与えると考えられる。そのため、宇宙で最大の自己重力天体である銀河団ハローや、最大の"構造"である銀河分布の疎な領域であるボイドの形状への影響を調べていく。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 Other

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

  • [Int'l Joint Research] 中央研究院天文及天文物理研究所(その他の国・地域)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] IUCAA(インド)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Subhalo abundance matching using progenitor mass at varying redshift: two modes of stellar mass growth imprinted into the Subaru HSC galaxy clustering2023

    • Author(s)
      Masaki Shogo、Kashino Daichi、Ishikawa Shogo、Lin Yen-Ting
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 523 Issue: 4 Pages: 5280-5291

    • DOI

      10.1093/mnras/stad1808

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Galaxy?dark matter connection of photometric galaxies from the HSC-SSP Survey: galaxy?galaxy lensing and the halo model2023

    • Author(s)
      Chaurasiya Navin、More Surhud、Ishikawa Shogo、Masaki Shogo、Kashino Daichi、Okumura Teppei
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 527 Issue: 3 Pages: 5265-5292

    • DOI

      10.1093/mnras/stad3340

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Progenitor matching finds two modes of stellar mass growth imprinted into the Subaru HSC galaxy clustering2023

    • Author(s)
      S. Masaki
    • Organizer
      HSC MB filter workshop
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙論研究の紹介2023

    • Author(s)
      正木彰伍
    • Organizer
      名古屋原子核物理学コロキウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Validation of CDM cosmology for large-scale structure formation by considering cosmic variance2023

    • Author(s)
      S. Masaki
    • Organizer
      FY2022 学術変革領域研究「ダークマター」シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Subhalo abundance matching with progenitor mass at varying redshift: Emergence of the ex-/in-situ stellar mass growth in HSC galaxy clustering?2023

    • Author(s)
      S. Masaki, D. Kashino & Y.-T. Lin
    • Organizer
      9th GALAXY EVOLUTION WORKSHOP
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 星質量の成長過程を反映する銀河-サブハロー関係モデルの構築2022

    • Author(s)
      正木彰伍
    • Organizer
      第11回観測的宇宙論ワークショップ
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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