2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development and application of data analysis method for precision cosmology based on two- and three-point statistics of large-scale structure of the Universe
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16H03977
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
樽家 篤史 京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授 (40334239)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
山本 一博 九州大学, 理学研究院, 教授 (50284154)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | パワースペクトル / バイスペクトル / 共分散行列 / 宇宙の大規模構造 / 非線形重力進化 / 銀河バイアス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の最終目標である、2点・3点統計を用いた宇宙論データ解析方法の完成に向け、本年度は、エラー共分散を考慮した2点・3点統計を用いた宇宙論データ解析法の構築を推し進めた。さらに、実用性と汎用性の観点からネックとなるべき問題点、系統誤差となりうる効果の定量的な影響を明らかにした。各メンバーの実績概要は以下の通りである。
研究代表者・樽家は、摂動計算をもとに非線形進化したランダム密度場を生成する高速計算コード（GridSPT）を用いて、パワースペクトルの共分散行列を観測効果などを入れて計算する手法を開発、N体シミュレーションとの比較から、その手法が将来観測において十分有効かつ妥当であることを明らかにした。また、将来観測の系統誤差の一因となる、広角度効果による銀河相関の非対称性を解析的に取り扱う手法を構築、線形理論を超えた定量的予言に成功した。さらに、線形応答理論のアプローチをもとに、摂動計算で求めた応答関数がN体シミュレーションと紫外領域でずれる原因を突き止め、摂動計算の予言を改善する手法について提案を行った。一方、分担者・松原は、宇宙大規模構造に関するピーク統計について、特に速度バイアスとの関連および長距離相関の解析的振る舞いについて、２点・３点統計量を含む性質を理論的に明らかにした。分担者・山本は、高速フーリエ変換を用いて銀河分布の多重極バイスペクトルを測定するPythonコードを開発、eBOSSの初期データに応用してバイスペクトルの測定を行った。研究協力者・高橋は、バイスペクトルのフィッティング公式の開発に成功、解析表式をもとにバイスペクトルを高速に理論予言する道を切り拓いた。また、赤方偏移空間において、再構築した密度ゆらぎの２点統計量に対する摂動論的テンプレートを構築、その有効性をシミュレーションを用いて定量的に明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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