Probing coevolution of cosmic plasma and dark matter with multi-wavelength data

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 25400236
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: KITAYAMA Tetsu 東邦大学, 理学部, 教授 (00339201)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 宇宙論 / 銀河団 / ダークマター / プラズマ / 電波 / Ｘ線

Outline of Final Research Achievements

We have explored the link between hot plasma and dark matter in galaxy clusters, based on high-precision observational data taken, e.g., by Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) and Hitomi (ASTRO-H) X-ray astronomy satellite, as well as state-of-the-art cosmological simulations. The main achievements are that we have accomplished the highest spatial-resolution radio observation of hot plasma, obtained quantitative constraints on the fundamental properties of plasma and dark matter, and shown that the velocity of hot plasma near the center of galaxy clusters is much lower than previously expected.

Free Research Field

宇宙物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、国際協力のもとで日本が大きな役割を果たして開発された最新鋭の観測装置の能力を、最大限に引き出すことが可能となった。特にALMAに関しては、従来困難視されていた広がった信号の測定がどこまで可能であるかが、本研究によって定量的に明らかになった。また、X線天文衛星ひとみ（ASTRO-H）については、２０１６年４月の運用停止による科学的な損失を大幅に補填し、次期衛星計画に対して有益な情報を提供することができた。