2017 Fiscal Year Research-status Report
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15K05074
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
松原 隆彦 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (00282715)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 宇宙の大規模構造 / 宇宙論 / 摂動論 / 天体バイアス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
統合摂動論の枠組みを用いて、特定のクラスに対するバイアスの持つ性質について調べた。昨年度までに、ハローモデルやピークモデルなど、いくつかのバイアス形式について詳細な検討を行った。その過程でピークモデルに特徴的な性質として、速度場に対するバイアス、すなわち速度バイアスが自然に現れてくることを新しく発見した。この速度バイアスはピークモデルを用いてこれまでに別の方法でも導かれていたが、統合摂動論に含まれる繰り込まれたバイアス関数という概念を用いて再導出できることがわかった。さらに、速度バイアスが現れる原因が、ピークバイアスにおいて空間微分が消えるという拘束条件にあることを突き止めた。そこでまず、低次近似の範囲で、簡単な場合についてピークモデルにおける速度バイアスを再導出できることを示し、先行研究で得られたものと一致する結果を得た。その後、より一般的な枠組みにおいて、空間微分が消える拘束条件下で繰り込まれたバイアス関数が取る形を導出し、高次の項も含めて速度バイアスを計算する一般的な形式を整備した。この結果は現在、論文としてまとめているところである。
また、銀河の向きの揃い方の解析によって、宇宙の初期ゆらぎに対する非ガウス性を検出する方法に関する研究も行った。ストリング理論から予言されるスピンを持った質量のある粒子はつぶれた形の初期3点スペクトルを導くことが知られている。これとは別に、初期宇宙においてベクトル場があったときにも、それに近い3点スペクトルが出てくる。その違いが観測量にどのように現れるのかを詳細に調べている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、統合摂動論に対するピークバイアスの特徴を明らかにすることができた。これにより、速度バイアスという概念が自然に現れてくることを一般的に示すことができた。その定式化はほぼ完成しているが、銀河サーベイで重要な赤方偏移変形効果を取り入れた形式を導くことも視野に入れているため、論文の形ではまだ発表に至っていない。赤方偏移変形効果を取り入れると、運動学的スニヤエフ・ルドビッチ効果に応用が可能になるため、重要な課題としてもう少し研究を進める必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
統合摂動論の応用範囲をさらに広げるため、これまでに得られた速度バイアスの研究をさらに進める。 そして、理論予言を数値的に示すため、数値積分コードを開発する。数値データの解析についてはこれまでの予備的な計算をもとにして、バイアス関数の具体的な形を数値的なハローについて調べ、解析的モデルと比較する。
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| Causes of Carryover |
今年度は解析的モデルの研究の進展があったこと、また体調面の不調から研究の進展に遅れが見られたことから、当初予定していた数値計算用の計算機の導入を行わず、次年度に回すこととした。同じ予算の範囲でより高負荷の計算が可能にすることが期待できる。
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