2017 Fiscal Year Research-status Report
暗黒物質ハロー形成進化における質量集積史効果の物理機構解明とハローモデル拡張
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17K05457
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
浜名 崇 国立天文台, 理論研究部, 助教 (70399301)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 観測的宇宙論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2017年度においては、本研究課題の基盤的部分であるN体数値シミュレーションを用いた暗黒物質ハローカタログの制作と、暗黒物質ハローの基本的統計量の測定、および質量集積史効果を取り入れた拡張ハローモデルの経験的理論枠組の構築を行った。まずN体シミュレーションについては、国立天文台天文シミュレーションプロジェクトのスーパーコンピューターを利用して実施された大規模計算のデータを採用することとした。この計算は３つの体積についてそれぞれ６つの独立な初期条件について行われている。その暗黒物質分布データから暗黒物質ハローの検出を行い、検出された暗黒物質ハローの位置、速度、質量、力学構造パラメーター、さらに周辺密度を計算し、暗黒物質ハローカタログを作成した。本カタログから、power spectrum, redshift space power spectrum, peculiar velocity dispersion, pairwise velocity dispersionを周辺密度でもって分けたサンプルについて測定した。これは暗黒物質ハローの質量集積史効果を取り入れた拡張ハローモデルの理論的枠組の構築の基本情報となる。この測定結果より、ハローバイアスおよびハロー特異速度分散が周辺密度に依存していることと、ハローの力学構造パラメーターも周辺密度に依存していることを確認した。これは従来のハローモデルの枠組では取り入れられていない効果である。この周辺密度依存性をハローモデルに取り入れるために、本年度は周辺密度の物理的効果を現象論的にモデル化しそれをパラメーターとして導入することでハローモデルの拡張を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2017年度においては、本研究課題の基盤的要素の一つであるN体数値シミュレーションを用いた暗黒物質ハローカタログの制作と、暗黒物質ハローの基本的統計量の測定を行いほぼ計画通りの進捗を得た。質量集積史効果を取り入れたハローモデルの拡張については、暗黒物質ハローの統計量に対する周辺密度の影響を現象論的にモデル化しそれをパラメーターとして導入することでハローモデルの拡張を行い、周辺密度の物理的効果を明らかにすることに成功した。上記の理由により、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2017年度に引き続き、N体数値シミュレーションを用いて作成した暗黒物質ハローカタログを用いて、拡張ハローモデルの構築を行う。2017年度は、３つの体積についてそれぞれ６つの独立な初期条件について行われた数値シミュレーション結果を用いたが、サンプル数の制限により十分な統計精度が得られていない測定量がいくつかあったので、精査の上必要であれば、追加の数値シミュレーションを実施する。また、ハローモデルの拡張については、現象論的な考察により物理効果を取り入れるアプローチを軸に、たんに数値シミュレーション結果を再現するfitting modelにとどまらない物理に裏付けされたモデルの構築を目指す。
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| Causes of Carryover |
予定していた研究集会参加がスケジュールが合わず参加を見合わせたため次年度使用額が生じることとなった。翌年度の旅費として使用する計画である。
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