弱い重力レンズ効果による銀河団サブハローの質量関数と統計的性質の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26800097
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 岡部 信広 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00436073)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 光赤外線天文学 / 弱い重力レンズ効果 / 銀河団 / 暗黒物質 / 宇宙論 / X線天文学

Outline of Annual Research Achievements

すばる望遠鏡ハイパーシュプリームカム（HSC)を用いた銀河団及び銀河団サブハローの弱い重力レンズ解析は当該分野において重要な研究テーマである。本年度の間に以下の３点の研究活動を重点的に行った。１：すばる望遠鏡HSCに対して、赤方偏移ｚ<0.06における２２個の重量級銀河団の系統的観測に関する観測提案を申請した。我々の観測提案は最も高いスコアで採択され、２０１７年度中に観測が終了するように優先的観測が行われることになった。なお、本年度に２回観測を行ったが悪天候のため十分なデータが得られなかった。２：獲得したHSCのデータの解析を行った。HSCは最新の観測装置であるため、解析ツールが十分に整備されていなかったり、系統的誤差の検証が不十分であった。そのため、解析ツールのバージョンアップごとに複数回同じデータを解析し、観測結果の整合性の確認を行った。同時に、我々が前主焦点カメラで用いた解析方法をHSCデータに適応し、解析を行った。最新の解析ツールの結果と、我々の解析結果と同じ結果が得られたことを確認した。３：得られた観測結果とX線のデータを組み合わせて、銀河団ガスの物理状態の検証を行った。弱い重力レンズ効果は銀河団の力学状態の仮定に依存しない。一方X線データはガスの静水圧平衡の仮定を必要とする。両者を比較することにより、ガスの非熱的圧力の間接的制限をつけることが可能になる。平成２８年２月に打ち上げられたX線観測衛星ひとみでは、ガスの非熱的圧力成分の直接測定が可能となる。すばる望遠鏡の結果とひとみ衛星の結果を組み合わせることは、独立した観測結果の整合性を判定する上や、ガスの物理状態を理解する上で重要である。これらの結果をまとめた我々の最初の論文を現在執筆中である。また、最新データを使った結果の前に前主焦点カメラのデータなどを使った論文をパイロット研究として複数執筆した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

HSCのデータ解析の系統誤差のチェックのため、想像以上に時間を要した。今年度中に論文を投稿する予定であったが、投稿できなかった。２０１６年５－６月中の論文投稿を目指す。

現在までに取得した銀河団のデータについての、１次解析はほぼ終了した。
解析方法のルーチンもほぼ完成されたと言える。最初の論文を投稿しだい、２次解析に移る。

Strategy for Future Research Activity

全銀河団に対して系統的な研究を行う上で、重要なサンプル収集の獲得(獲得予定）にはほぼ成功したと言える。解析方法のルーチンもほぼ完成された。最初の論文を執筆し、取得した銀河団のデータの２次解析に集中する。また今年度中に現在までに取得したデータに対する論文を加えて執筆する。

Causes of Carryover

広島大学の助教に就任し、研究以外の業務が発生し、予定していた海外出張に行けなかったため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

データサーバーのハードディスクが４０％程度埋まっているため、新たなデータサーバーの購入を行う。
共同研究議論や国際研究会の出張を行う。
出張時に必要なラップトップ（マック）を購入する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Birmingham/Durham University(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: University of Birmingham/Durham University
• [Int'l Joint Research] degli Studi di Roma `Tor Vergata'(Italy)
  • Country Name: Italy
  • Counterpart Institution: degli Studi di Roma `Tor Vergata'
• [Int'l Joint Research] University of Victoria(Canada)
  • Country Name: Canada
  • Counterpart Institution: University of Victoria
• [Int'l Joint Research] University of Arizona/The Johns Hopkins University/University of Michigan(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of Arizona/The Johns Hopkins University/University of Michigan
  • # of Other Institutions: 4
• [Int'l Joint Research] Max-Planck-Institut Astrophysik,/University Bonn(Germany)
  • Country Name: Germany
  • Counterpart Institution: Max-Planck-Institut Astrophysik,/University Bonn
• [Int'l Joint Research]
  • # of Other Countries: 5
• [Journal Article] Central mass profiles of the nearby cool-core galaxy clusters Hydra A and A478 (2016)
  • Author(s): Okabe, N.; Umetsu, K.; Tamura, T.; Fujita, Y.; Takizawa, M.; Matsushita, K.; Fukazawa, Y.; Futamase, T.; Kawaharada, M.; Miyazaki, S.; Mochizuki, Y.; Nakazawa, K.; Ohashi, T.; Ota, N.; Sasaki, T.; Sato, K.; Tam, S. I.
  • Journal Title: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Volume: 456,Issue 4 Pages: p.4475-4487
  • DOI: 10.1093/mnras/stv2916
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Three-dimensional Multi-probe Analysis of the Galaxy Cluster A1689 (2015)
  • Author(s): Umetsu, Keiichi; Sereno, Mauro; Medezinski, Elinor; Nonino, Mario; Mroczkowski, Tony; Diego, Jose M.; Ettori, Stefano; Okabe, Nobuhiro; Broadhurst, Tom; Lemze, Doron
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 806, Issue 2 Pages: id. 207, 27 pp.
  • DOI: 10.1088/0004-637X/806/2/207
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Detection of universality of dark matter profile from Subaru weak lensing measurements of 50 massive clusters (2015)
  • Author(s): Niikura, Hiroko; Takada, Masahiro; Okabe, Nobuhiro; Martino, Rossella; Takahashi, Ryuichi
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 67,Issue 6 Pages: id.10324 pp.
  • DOI: 10.1093/pasj/psv090
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Suzaku Observations of Subhalos in the Coma Cluster (2015)
  • Author(s): Sasaki, Toru; Matsushita, Kyoko; Sato, Kosuke; Okabe, Nobuhiro
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 806, Issue 1 Pages: id. 123, 12 pp.
  • DOI: 10.1088/0004-637X/806/1/123
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] LoCuSS: The Slow Quenching of Star Formation in Cluster Galaxies and the Need for Pre-processing (2015)
  • Author(s): Haines, C. P.; Pereira, M. J.; Smith, G. P.; Egami, E.; Babul, A.; Finoguenov, A.; Ziparo, F.; McGee, S. L.; Rawle, T. D.; Okabe, N.; Moran, S. M.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 806,Issue 1 Pages: id. 101, 23 pp.
  • DOI: 10.1088/0004-637X/806/1/101
  • Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Testing a generalized cubic Galileon gravity model with the Coma Cluster (2015)
  • Author(s): Ayumu Terukina, Kazuhiro Yamamoto, Nobuhiro Okabe, Kyoko Matsushita, Toru Sasaki
  • Journal Title: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Volume: Issue 10 Pages: article id. 064
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2015/10/064
  • Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Frontier Fields: Subaru Weak-Lensing Analysis of the Merging Galaxy Cluster A2744 (2015)
  • Author(s): Medezinski, Elinor; Umetsu, Keiichi; Okabe, Nobuhiro; Nonino, Mario; Molnar, Sandor; Massey, Richard; Dupke, Renato; Merten, Julian
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 817,Issue 1 Pages: id. 24, 16 pp.
  • DOI: 10.3847/0004-637X/817/1/24
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Radio relics tracing the projected mass distribution in CIZA J2242.8+5301 (2015)
  • Author(s): Okabe, Nobuhiro; Akamatsu, Hiroki; Kakuwa, Jun; Fujita, Yutaka; Zhang, Yuying; Tanaka, Masayuki; Umetsu, Keiichi
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 67,Issue 6 Pages: id.1149 pp
  • DOI: 10.1093/pasj/psv085
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] LoCuSS: Testing hydrostatic equilibrium in galaxy clusters (2015)
  • Author(s): Smith, G. P.; Mazzotta, P.; Okabe, N.; Ziparo, F.; Mulroy, S. L.; Babul, A.; Finoguenov, A.; McCarthy, I. G.; Lieu, M.; Bah&#233;, Y. M.; Bourdin, H.; Evrard, A. E.; Futamase, T.; Haines, C. P.; Jauzac, M.; Marrone, D. P.; Martino, R.; May, P. E.; Taylor, J. E.; Umetsu, K.
  • Journal Title: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters Volume: 456,Issue 1 Pages: p.L74-L78
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slv175
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Remarks] Nobuhiro Okabe's Homepage
  • URL: http://theo.phys.sci.hiroshima-u.ac.jp/~okabe/pub-e.html