2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K14515
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
真喜屋 龍 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員准科学研究員 (00776031)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 宇宙論 / 大規模構造 / 重力レンズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この宇宙に存在する無数の銀河は大規模構造と呼ばれる疎密構造をなして存在している。この大規模構造にはこの宇宙のエネルギー・物質密度の組成比や膨張速度といった重要な物理的情報が刻まれている。次世代の大規模観測計画 「すばるPFS宇宙論銀河サーベイ」 は、この銀河の大規模構造をいままでにない規模で観測・解析することで宇宙モデルのさらなる理解を得ることを目的として、現在進行中である。本研究課題では、「すばるPFS宇宙論銀河サーベイ」 に向けて、宇宙論的シミュレーションコードを開発し、さらにはそのシミュレーションを用いて観測計画の立案や観測に伴う系統誤差の検証を行うことを目的としている。
今年度はまず、昨年完成した lognormal_lens シミュレーション(Makiya, Kayo and Komatsu 2021, JCAP Volume 2021, March 2021) を用いてPFS宇宙論計画に対して理論予言を与えることで、観測計画の検証や観測提案書の執筆に大きな貢献をした。
またそのほかにも、このシミュレーションを用いて、実際の観測に伴う系統誤差の検証を行なった (Makiya and Sunayama, JCAP Volume 2022, March 2022) 。PFSサーベイでは、個々の銀河に光ファイバーを当てることで分光観測を行うが、そのファイバーの割り当てに際して観測される銀河分布が実際の分布から歪められることが知られている。本論文では、銀河と重力レンズマップの相互相関の測定におけるファイバー割り当ての効果を初めて検証した。結果として、ファイバー割り当てによって相互相関関数が大きく歪められるものの、その効果は個々の銀河の観測される確率を用いて高い精度で補正できることが確かめられた。
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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
本年度も、当初の計画通りに研究を進めることができた。具体的には、昨年開発したシミュレーションコードを用いて、PFS銀河サーベイ計画における系統誤差の検討を行い、論文を出版することができた。この研究はPFS計画の主な観測ターゲットのひとつである、銀河-重力レンズ相互相関の測定・解析に欠かすことができない重要なものである。
また、まだ論文等の具体的な成果にはなっていないものの、より現実的な銀河形成の物理を取り入れたシミュレーションコードの開発も行ってきた。このシミュレーションは、既存の銀河形成モデルに新たに銀河内のダストの形成機構を取り入れたもので、ダストのモデルが観測される銀河の性質に大きな影響を与えることが確かめられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も、当初の計画通りに、「PFS宇宙論銀河サーベイ」 に向けたシミュレーションコードの開発、及びそのシミュレーションを用いたPFS計画への理論予測や観測誤差の検証といった研究を進める。
今年度までに開発したシミュレーションコードは、複雑な銀河形成モデルを含まない簡略化されたものであった。そのシミュレーションは計算速度の速さから、宇宙論研究で必要とされる大量のデータを簡易に生成できるというメリットがあった。しかしながら、このモデルでは銀河の色や明るさといった基本的な物理的性質を計算できないという弱点もある。そのため、大規模構造サーベイで必須となる、銀河の色・明るさを用いたターゲット銀河の選択方法の検討には使えなかった。
今後は、より詳細な銀河の形成機構を取り入れたモデルの開発を進める。現在すでに、既存のモデルに銀河内のダスト生成機構を取り入れる形で新たなモデルを開発しているところである。これが完成すれば、PFSのターゲット銀河についてより詳細な検討を行うことができる。
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| Causes of Carryover |
研究計画に沿って適切に執行した結果、未使用額が発生した。来年度の物品費・論文投稿費として使用する予定である。
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