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2019 Fiscal Year Annual Research Report

多波長宇宙論データを用いた究極的物理解析ツールの開発

Planned Research

Project AreaWhy does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future -
Project/Area Number 15H05896
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小松 英一郎  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 主任研究員 (00750316)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 慶太郎  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (80547547)
加用 一者  東京工科大学, 教養学環, 准教授 (80377928)
Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords観測的宇宙論 / 宇宙の大規模構造 / 重力レンズ効果 / スニヤエフ-ゼルドビッチ効果 / intensity mapping / 21cm線
Outline of Annual Research Achievements

H31年度の目標は、本研究で開発・実装した方法論とソフトウエアを拡張・応用し、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)と銀河分布の相互相関測定を用いて宇宙の熱的圧力分布の時間発展を測定すること(小松・真喜屋)、重力レンズ効果のシミュレーションツールを用い、重力レンズ効果と銀河分布の相互相関の測定の際に問題となる系統誤差を定量化すること(加用・真喜屋)、既存の21cm輝線のサーベイデータとCMBのデータとの相互相関を測定すること(高橋)であった。目標は全て達成され、それをはるかに上回る科学的成果が得られた。小松と真喜屋は、プランク衛星によって得られたCMBの熱的スニヤエフ-ゼルドビッチ効果の全天マップと、既存の全ての銀河サーベイから得られた銀河分布の全天マップとの相互相関から、宇宙の熱的圧力分布の時間発展を現在から赤方偏移1程度の遠方宇宙まで測定することに成功した。これは世界で最も高精度な測定である。さらに、すばる望遠鏡のHSCサーベイから得られた重力レンズ効果との同時解析により、銀河団の質量バイアスに新たな知見を得た。加用と真喜屋は、D01班で開発した銀河分布と重力レンズ効果の高速シミュレーションツールを用い、シミュレーションデータの正確さをこれまでにない精度で調べた。これは、ツールの高速化によって初めて可能になった。結果多くの新しい技術的な問題点を発見し、克服することにより、信頼度の高いシミュレーションを得た。熱的スニヤエフ-ゼルドビッチ効果の解析コードと重力レンズ効果のシミュレーションコードはウエブサイトを用いて全世界に公開した。高橋は、MWA実験から得られた21cm輝線のサーベイデータと、プランク衛星のCMBの温度異方性との相互相関を測定し、上限値を得た。また、将来のSKA計画から得られる21cm輝線のデータとCMBの重力レンズ効果との相互相関の検出可能性を調べた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

CRLは、研究代表者と共同研究者とが開発したコンピュータープログラムを公表するページである。本科研費で開発したプログラムも、このページで全世界に公表している。

  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] New constraints on the mass bias of galaxy clusters from the power spectra of the thermal Sunyaev-Zeldovich effect and cosmic shear2020

    • Author(s)
      Makiya Ryu、Hikage Chiaki、Komatsu Eiichiro
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 72 Pages: 26

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/pasj/psz147

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The effect of our local motion on the Sandage-Loeb test of the cosmic expansion2020

    • Author(s)
      Inoue Takuya、Komatsu Eiichiro、Aoki Wako、Chiba Takeshi、Misawa Toru、Usuda Tomonori
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 72 Pages: L1

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/pasj/psz131

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep multiredshift limits on Epoch of Reionization 21-cm power spectra from four seasons of Murchison Widefield Array observations2020

    • Author(s)
      Trott Cathryn M、et al. [Takahashi K.を含む]
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 493 Pages: 4711~4727

    • DOI

      10.1093/mnras/staa414

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Probing small scale primordial power spectrum with 21cm line global signal2020

    • Author(s)
      Shintaro Yoshiura、Keitaro Takahashi、Tomo Takahashi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 101 Pages: 083520

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.083520

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kompaneets equation for neutrinos: Application to neutrino heating in supernova explosions2019

    • Author(s)
      Suwa Yudai、Tahara Hiroaki W H、Komatsu Eiichiro
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2019 Pages: 083E04

    • DOI

      https://dx.doi.org/10.1093/ptep/ptz087

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Simultaneous determination of the cosmic birefringence and miscalibrated polarization angles from CMB experiments2019

    • Author(s)
      Minami Yuto、Ochi Hiroki、Ichiki Kiyotomo、Katayama Nobuhiko、Komatsu Eiichiro、Matsumura Tomotake
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2019 Pages: 083E02

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/ptep/ptz079

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Detailed study of detection method for ultralow frequency gravitational waves with pulsar spin-down rate statistics2019

    • Author(s)
      Hisano Shinnosuke、Yonemaru Naoyuki、Kumamoto Hiroki、Takahashi Keitaro
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 487 Pages: 97~103

    • DOI

      10.1093/mnras/stz1285

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gridded and direct Epoch of Reionisation bispectrum estimates using the Murchison Widefield Array2019

    • Author(s)
      Trott Cathryn M.、et al. [Takahashi K.を含む]
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Australia

      Volume: 36 Pages: e023

    • DOI

      10.1017/pasa.2019.15

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Constraints on ultra-low-frequency gravitational waves with statistics of pulsar spin-down rates2019

    • Author(s)
      Kumamoto Hiroki、Imasato Yuya、Yonemaru Naoyuki、Kuroyanagi Sachiko、Takahashi Keitaro
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 489 Pages: 3547~3552

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2321

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Thermal history of the universe probed by the joint analysis of the thermal Sunyaev-Zeldovich effect and galaxy surveys2020

    • Author(s)
      真喜屋龍
    • Organizer
      Cosmic Acceleration
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] HSC-PFS cross-correlation simulated by the lognormal_lens code2020

    • Author(s)
      加用一者
    • Organizer
      Cosmic Acceleration
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New constraints on the mass bias of galaxy clusters from the power spectra of the thermal Sunyaev-Zeldovich effect and cosmic shear2019

    • Author(s)
      真喜屋龍
    • Organizer
      日本天文学会秋季年会
  • [Presentation] Current status and future tasks of the PFS cosmology2019

    • Author(s)
      真喜屋龍
    • Organizer
      NAOJ Spec Survey Workshop
    • Invited
  • [Presentation] Forecast for the PFS cosmology survey2019

    • Author(s)
      真喜屋龍
    • Organizer
      SUBARU TELESCOPE 20TH ANNIVERSARY The 5th NAOJ Symposium / The 7th Subaru Scientific Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Updates from the cosmology working group2019

    • Author(s)
      真喜屋龍
    • Organizer
      11th PFS Collaboration meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SKAによるパルサー研究2019

    • Author(s)
      高橋慶太郎
    • Organizer
      SKA Japanシンポジウム2019
    • Invited
  • [Presentation] 系外惑星の磁場と電波放射2019

    • Author(s)
      高橋慶太郎
    • Organizer
      日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2019
  • [Presentation] Gravitational Wave Detection with Pulsar Timing Array2019

    • Author(s)
      高橋慶太郎
    • Organizer
      East Asia SKA Workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 宇宙マイクロ波背景放射2019

    • Author(s)
      小松英一郎
    • Total Pages
      416
    • Publisher
      日本評論社
    • ISBN
      978-4-535-60745-3
  • [Remarks] Cosmology Routine Library (CRL)

    • URL

      https://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/~komatsu/codes.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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