2019 Fiscal Year Final Research Report

Development of ultimate physics analysis tools for cosmological datasets in multi-wavelengths

Planned Research

PDF

Project Area	Why does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future -
Project/Area Number	15H05896
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	Komatsu Eiichiro 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 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 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 / 21cm線 / 赤方偏移の時間変化 / 高速シミュレーション
Outline of Final Research Achievements	To reveal the physics behind the beginning, evolution, and composition of the Universe, we need to compare accurate observational data and state-of-the-art theoretical model. However, not only do the data contain statistical and systematic errors, but also the model often contains errors. In our research, we have developed the new simulation tools and analysis methods to quantify these errors and derive the accurate physics results form the observational data, such as the cosmic microwave background (CMB), the distribution of galaxies, the gravitational lensing effect, and the time variation of cosmological redshifts called the redshift drift. We can extract more physics information from multiple data sets if we analyse them jointly rather than separately. To this end, we have analysed the CMB, galaxy distribution, and lensing data jointly to measure the distribution and evolution of hot gas in the Universe with unprecedented accuracy.
Free Research Field	宇宙論
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	宇宙の始まりや終わりに関する研究成果は、社会的にも関心の高い話題である。これらの研究は、緻密な観測データと物理学の理論にもとづくモデルとの比較によって進む。現在、宇宙の標準モデルとされる「ラムダCDMモデル」は本当に正しいのだろうか？科学的ブレイクスルーは、標準モデルの綻びの発見から生まれる。しかし、観測とモデルの比較には誤差が伴うため、モデルに綻びが見つかっても、それが新しい物理によるものか誤差のためなのかを注意深く見極めねばならない。本研究で新しく開発した、データとモデルの比較を正しく行うためのシミュレーションツールと解析手法は、誤差と綻びを見分け、標準モデルの検証を可能にするものである。