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2013 Fiscal Year Annual Research Report

次世代ダークエネルギー探査を用いた宇宙論スケールの重力理論の検証

Research Project

Project/Area Number 21540270
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

山本 一博  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50284154)

Project Period (FY) 2009-04-01 – 2014-03-31
Keywords宇宙物理 / 重力理論 / 大規模構造 / 重力レンズ / 銀河団 / ダークエネルギー
Research Abstract

最終年度は、修正重力模型の理論予言と宇宙論的観測との整合性に関する以下の成果を得た。
第一に、SDSS LRGサンプルを用いた多重極パワースペクトルの小スケールまで含めた振る舞いが、ハローアプローチに基づいた理論模型で説明できることを初めて見いだした。高次多重極スペクトルはone-halo項がその振る舞いを決定していることを発見し、これがサテライト銀河の分布と非線形領域の新しい情報を与えるとともに、コヒーレントな速度場測定の不定性を大きく解消する有益な情報となることもわかった。また、この発見をもとに、多重極パワースペクトルを用いたハロースケールでの重力の検証法について新たに研究を進めた。SDSS BOSS CMASS, LOWZ サンプルを用いた観測と理論の比較も試験的に行った。これらの成果は物理学会で発表された。また、パワースペクトル解析におけるウィンドー効果の影響と取り扱いに関する研究成果を発表した。
第2に、カメレオン修正重力模型の銀河団を用いた検証研究を前年に続き進めた。近傍の多波長での観測がなされている髪の毛座銀河団に着目し、この銀河団のガスの静水圧平衡に関する検証を行ったうえで、X線観測、スニィヤエフーゼルドビッチ効果、弱重力レンズ効果の観測と理論予言を詳細に比較し、カメレオン修正重力模型に対する制限を得た。f(R)模型に対する制限としては、宇宙論的観測の中で最も強い制限が得られた。
第3に、最も一般的な2階のスカラーテンソル理論を膨張宇宙に応用した一般的模型で、密度揺らぎの標準摂動理論の解析を行った。バインシュタイン機構が働く可能性のある模型に限ると、この理論が非線形の高次ではあまり修正重力による多様性がなく、ほとんど同じような振る舞いを示すことがわかった。高次項を記述するパラメーターの数を明らかにした。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Testing chameleon gravity with the Coma cluster2014

    • Author(s)
      A. Terukina, L. Lombriser, K. Yamamoto, D. Bacon, K. Koyama, R. C. Nichol
    • Journal Title

      JCAP

      Volume: 04 Pages: 013

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2014/04/013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous constraints on the growth of structure and cosmic expansion from the multipole power spectra of the SDSS DR7 LRG sample2014

    • Author(s)
      Akira Oka, Shun Saito, Takahiro Nishimichi, Atsushi Taruya, Kazuhiro Yamamoto
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 439 Pages: 2515,2530

    • DOI

      10.1093/mnras/stu111

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bispectrum of cosmological density perturbations in the most general second-order scalar-tensor theory2014

    • Author(s)
      Yuichiro Takushima, Ayumu Terukina, Kazuhiro Yamamoto
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 89 Pages: 104007/1,13

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.89.104007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Window effect in the power spectrum analysis of a galaxy redshift survey2013

    • Author(s)
      T. Sato, G. Huetsi, G. Nakamura, K. Yamamoto
    • Journal Title

      Int. J. of Astron. and Astrophys

      Volume: 3 Pages: 243

    • DOI

      10.4236/ijaa.2013.33029

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impacts of satellite galaxies in measuring the redshift-space distortions2013

    • Author(s)
      C. Hikage, K. Yamamoto
    • Journal Title

      JCAP

      Volume: 08 Pages: 019

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2013/08/019

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SDSS III DR9 CMASS銀河サンプルの多重極パワースペクトルとハローアプローチ2014

    • Author(s)
      山本一博,G. Huetsi,金丸達郎,照喜名歩,日影千秋
    • Organizer
      日本物理学会2014年春期大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] 最も一般的なスカラーテンソル理論における宇宙論的密度揺らぎの標準摂動理論一般的なスカラーテンソル理論における宇宙論的密度揺らぎの標準摂動理論2014

    • Author(s)
      宅嶌祐一郎,照喜名歩,山本一博
    • Organizer
      日本物理学会2014年春期大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] Halo approach and testing gravity with redshift-space distortions2014

    • Author(s)
      Kazuhiro Yamamoto
    • Organizer
      APC-YITP collaboration: mini-workshop on gravitation and cosmology
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      20140206-20140207
  • [Presentation] かみのけ座銀河団の多波長観測を用いたカメレオン重力模型の検証2013

    • Author(s)
      照喜名歩
    • Organizer
      第26回理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学柏キャンパス 柏図書館メディアホール
    • Year and Date
      20131225-20131227
  • [Presentation] Hydrostatic equilibrium of gas distribution in Coma cluster and a test of chameleon gravity model2013

    • Author(s)
      照喜名歩, 山本一博, 小山和哉, D. Bacon, R. C. Nichol, L Lombriser
    • Organizer
      JGRG23
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      20131205-20131208
  • [Presentation] 最も一般的なスカラー・テンソル理論における宇宙論的密度揺らぎのバイスペクトル2013

    • Author(s)
      宅嶌祐一郎, 照喜名歩, 山本一博
    • Organizer
      第2回観測的宇宙論ワークショップ
    • Place of Presentation
      三鷹市国立天文台
    • Year and Date
      20131204-20131206
  • [Presentation] かみのけ座銀河団の多波長観測を用いた Chameleon 重力模型の検証2013

    • Author(s)
      照喜名歩, 山本一博, 小山和哉, D. Bacon, R. C. Nichol, L Lombriser
    • Organizer
      第2回観測的宇宙論ワークショップ
    • Place of Presentation
      三鷹市国立天文台
    • Year and Date
      20131204-20131206
  • [Presentation] Impacts of satellite galaxies on the redshift-space distortions2013

    • Author(s)
      Chiaki Hikage
    • Organizer
      The 19th International Symposium on Particles, Strings, and Cosmology
    • Place of Presentation
      Taipei
    • Year and Date
      20131120-20131126
  • [Presentation] Impact of satellite galaxies on the redshift-space distortions2013

    • Author(s)
      山本一博, 日影千秋
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋期大会物理学会2013年秋期大会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      20130920-20130923
  • [Presentation] 最も一般的なスカラーテンソル理論における宇宙論的密度揺らぎのバイスペクトル2013

    • Author(s)
      宅嶌祐一郎, 照喜名歩, 山本一博
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋期大会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      20130920-20130923
  • [Presentation] Impacts of satellite galaxies in measuring the cosmic growth rate2013

    • Author(s)
      日影千秋, 山本一博
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20130919-22
  • [Presentation] 銀河団のガス分布観測を用いた修正重力模型の検証2013

    • Author(s)
      照喜名歩, 山本一博, 小山和哉, D. Bacon, R. C. Nichol, L Lombriser
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20130919-20130922

URL: 

Published: 2015-05-28  

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