Particle Physics Properties of DM probed by gamma-ray, LSBGs and IGM
Publicly Offered Research
| Project Area | What is dark matter? - Comprehensive study of the huge discovery space in dark matter |
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| Project/Area Number |
21H05454
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
西澤 淳 名古屋大学, 高等研究院, 招へい教員 (70402435)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | ダークマター / 機械学習 / ガンマ線 / 低表面輝度銀河 / 対消滅 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究計画は、ダークマターの素粒子的性質に多角的な天文観測データ・手法を用いて制限を与えることを目的としている。2 年間の研究期間で、主に天文データ解析と数値シミュレーションによる研究手法の開発を同時並行で行う。
我々はガンマ線観測と低表面輝度銀河の相互相関による新しい統計解析により、従来の矮小銀河解析とは独立な制限を与える手法を開発している。本手法を実データに応用することで、1TeV 付近の対消滅散乱断面積に制限を与える。
また、質量が 1MeV以下になってくると、宇宙大規模構造の形成過程に影響が生じる。その影響を深層学習による画像解析を応用し、従来よりも精緻なダークマター質量推定を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の成果として、まず、銀河とガンマ線の相互相関からWIMPなどの対消滅してガンマ線を放出するようなダークマターの素粒子モデルにおいて、銀河までの距離が定まらない場合においてもサンプル全体の銀河の分布さえわかっていれば、対消滅確率に与える制限に影響がほとんどないことを示した。
また、この新手法を最新のDES 3年目公開データ(DES Y3)で観測された低表面輝度銀河約20000サンプルに対してFermi LAT 12年目のデータと相互相関を計測し、対消滅確率に新しい制限を加えた。得られた成果は、研究会の口頭発表で2件発表し、査読論文雑誌に2件投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナや国際情勢により計算機購入の遅延が見込まれたが、交付決定後即座に対応したため、2021年内の納品が叶い、計算を行うのに十分な時間を確保できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ダークマターのより詳細なモデルにも立ち入る。また、ガンマ線が放射されてからのカスケーディング等も考慮し、より現実的なガンマ線輸送問題にも着手する。
さらに、機械学習を用いた大規模構造への影響もシミュレーションを中心に調査する。世界的なコロナ終息に伴い、海外での研究会における研究発表も積極的に行う予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
