2022 Fiscal Year Annual Research Report
New Development of Galactic Astrophysics through the Topological Data Analysis
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21H01128
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
竹内 努 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (90436072)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 銀河形成 / 銀河進化 / 理論天文学 / 位相的データ解析 / 星間物質 / 大規模構造 / 宇宙磁場 / 星形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
銀河とは, 星と星間物質, 暗黒物質の巨大な塊(100万－1兆太陽質量)であり, 可視光線での宇宙の姿を形作る基本単位である. 宇宙誕生当時, 物質の分布はほぼ一様で, 平均よりわずかに高密度の領域が重力によって成長し, 合体成長とガスからの星形成を経て現在の銀河へと進化した. 銀河進化は銀河の内部の物理のみならず置かれた環境にも強く依存する極めて複雑な過程である. 本研究は, 130数億年にわたる銀河の形成・進化という複雑な物理現象を, これまでの宇宙物理学の方法とはまったく異なる, データ科学の最新手法である位相的データ解析(topological data analysis: TDA)に基づくアプローチによって新たな角度から定量化することを目的とする.
本研究提案2年目の2022年度は研究実施計画に則り, 銀河の多波長データがなす高次元空間において銀河進化が形作る銀河多様体を定量化すること, そして銀河分布の大規模構造をTDAの中心的方法であるパーシステントホモロジーによって表現することを目標としていた. パー氏ステントホモロジーによる宇宙のバリオン音響振動検出についての研究成果を2022年度に投稿した(2023年度初旬に受理決定). また銀河多様体の定量化は第1論文を投稿し, 好意的レフェリーレポートを受け取っている. 2021年度に投稿した高次元小サンプルサイズデータの統計によって星間物質の特徴づけを行う研究は, 難解な解析を含むためレフェリーとの議論を引き続き進めているが, 第2レポートが返ってきており, 受理に向けて好感触を得ている. 観測の難しい宇宙磁場データの再構成法の論文も2022年度中に受理が決定している(出版済み).
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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
研究実施計画では銀河の多波長データがなす高次元空間において銀河進化が形作る銀河多様体を定量化すること, そして銀河分布の大規模構造をTDAの中心的方法であるパーシステントホモロジーによって表現することを目標としている. これらについては顕著な初期成果を出すことができ, それぞれ第1レフェリーレポート, および出版決定の運びとなっている. 高次元小サンプルサイズデータの統計によって星間物質の特徴づけを行う研究, は引き続きレフェリーとの議論が続いているが, 受理に向けて大きく前進している. 観測の難しい宇宙磁場データの再構成法の論文は2022年度中に受理された(電子版出版済み).
順調に進展しているといえる.
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| Strategy for Future Research Activity |
順調な進捗であり, 登校中の論文の速やかな受理と第2, 第3論文の執筆を進めたい.
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] MeerKAT's view of double radio relic galaxy cluster Abell 33762023
Author(s)
Chibueze, James O. ; Akamatsu, Hiroki ; Parekh, Viral ; Sakemi, Haruka ; Ohmura, Takumi ; van Rooyen, Ruby ; Akahori, Takuya ; Nakanishi, Hiroyuki ; Machida, Mami ; Takeuchi, Tsutomu T. ; Smirnov, Oleg ; Kleiner, Dane ; Maccagni, Filippo M.
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 75
Pages: S97-S107
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The interaction between an radio jet and an intra-cluster magnetic field seen by MeerKAT2022
Author(s)
Ohmura, Takumi ; Chibueze, James ; Sakemi, Haruka ; Machida, Mami ; Akamatsu, Hiroki ; Akahori, Takuya ; Nakanishi, Hiroyuki ; Parekh, Viral ; van Rooyen, Ruby ; Takeuchi, Tsutomu
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Journal Title
44th COSPAR Scientific Assembly
Volume: 44
Pages: 2320
Peer Reviewed
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