2016 Fiscal Year Annual Research Report
「京」コンピュータによる暗黒物質の位相空間分布に関する研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research |
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| Project/Area Number |
15H01030
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
石山 智明 千葉大学, 統合情報センター, 准教授 (90616426)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 宇宙物理 / 素粒子実験 / 高性能計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、「京」コンピュータを用いた大規模シミュレーションを軸として、銀河系の暗黒物質位相空間分布を従来よりも格段によい精度で明らかにし、ダークマター検出のための知見を得ることである。
2016年度は2015年度に進めた、粒子数5500億、領域 800pc の超大規模宇宙論的N体シミュレーションの解析を進めた。最小の暗黒物質原始ハローが合体してできる、それより数千～数万倍の大きさのハローの構造形成進化史を定量化し、これらハローがサブハローとして、自身より大きいハローの中に存在する場合の内部構造や空間分布を調べた。
まずこれら小スケールのハロー同士の合体頻度を定量化した。合体頻度の質量依存性や合体の質量比依存性が、質量で10桁以上異なるにも関わらず、銀河から銀河団スケールのシミュレーションから得られたものと矛盾しないことがわかった。また小スケールハローがサブハローとして存在している場合、孤立したハローとして存在する同じ質量スケールのハローと比較すると、密度プロファイルの羃が平均的にはわずかにゆるやかで、中心集中度は高い傾向にあることがわかった。さらにサブハロー質量関数を表すフィッティング関数を得た。
これらの結果を銀河系スケールまで外挿し、銀河ハローにおける全質量スケールにわたるサブハローの分布を定量化した。暗黒物質対消滅によるガンマ線フラックスを評価したところ、古典的な見積もりに比べフラックスは最大倍程度大きくなることがわかった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Where are the Low-mass Population III Stars?2016
Author(s)
Ishiyama, T., Sudo, K., Yokoi, S., Hasegawa, K., Tominaga, N., Susa, H.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 826
Pages: 11 pp
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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