2019 Fiscal Year Annual Research Report
New Developments in Research on Cosmic Reionization and Cosmic Magnetic Fields by Long Wave Length Radio Observations
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17H01110
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
杉山 直 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (70222057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市來 淨與 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (10534480)
田代 寛之 名古屋大学, 理学研究科, 特任准教授 (40437190)
大内 正己 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40595716)
赤堀 卓也 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 特任研究員 (70455913)
高橋 慶太郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (80547547)
竹内 努 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (90436072)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 宇宙再電離 / 宇宙磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オーストラリアの低周波電波望遠鏡MWAで観測を行い、宇宙再電離期の中性水素に関する研究を行なった。特に、低周波電波観測における較正や前景放射の特性を調べ、系統誤差の評価を行なって、中性水素の21cm線シグナルに対する上限を得た。さらに、ライマンα輝線天体（LAE）との相互相関による中性水素21cmシグナルの観測可能性を数値シミュレーションを駆使して評価した。
次に明るい背景電波光源のスペクトルに前景にある中性水素雲が吸収線を作ることで生じる21cm forestの将来の観測を想定し、暗黒物質の性質に対する制限の改善がどれ程期待できるか解析を行った。質量の軽いスカラー場（Axion-like partile）が暗黒物質であるシナリオ、および始原ブラックホールが暗黒物質であるモデルを解析し、通常の銀河サーベイでは感度のない質量域まで探索可能であることを示した。また様々な暗黒物質シナリオでの暗黒物質の性質が宇宙再電離に与える影響を調べた。これにより宇宙再電離期を探査可能なCMB観測や将来の21cm線観測による暗黒物質の性質の解明の研究をおこない、特に将来の再電離期からの21cm線シグナルの観測は暗黒物質の正体解明に大きく寄与する可能性があることを明らかにした。
宇宙磁場に関する研究として、銀河団Abell 3376を南アフリカの電波望遠鏡MeerKATを用いて低周波電波観測し、銀河団の磁場により屈曲する活動銀河核ジェットの様子を捉える画期的な成果を得た。
最終年度からコロナ禍での繰越を行って研究を継続し、昨年度までに関連する学術論文を合計23編出版するに至った。
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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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[Journal Article] Evidence of an interaction between jets and intra-cluster magnetic layer2021
Author(s)
J. O. Chibueze, H. Sakemi, T. Ohmura, M. Machida, H. Akamatsu, T. Akahori, H. Nakanishi, V. Parekh, R. van Rooyen, T. and T. Takeuchi, 2021
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Journal Title
Nature
Volume: 593
Pages: 47-50
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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