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重力レンズ現象で探究する宇宙構造の統一的理解

研究課題

研究課題/領域番号 10J02533
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関名古屋大学

研究代表者

佐藤 正典  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード宇宙論 / 重力レンズ現象 / バリオン音響振動
研究概要

・非線形効果を含めた重力レンズ理論の正確な予言の構築
重力レンズ現象の宇宙論的情報は、角度スケールの小さい、非線形領域から主に得られる。非線形重力進化は、宇宙論パラメタを推定する際に使われる、銀河の楕円率に対するパワースペクトルやその高次の量であるバイスペクトルなどの値を変化させる。この効果を正確に見積もり、解析の際に考慮に入れる必要がある。そうでないと、宇宙論パラメタにバイアスをかけてしまい、誤った物理的知見を得ることになってしまう。このような問題を解決するために、我々は、レイトレーシングシミュレーションを用い、正確なパワースペクトルとバイスペクトルのシグナルを見積もった。レイトレーシングシミュレーションは、高解像度のN体シミュレーションを用いて重力レンズ効果を見積もるものであり、重力レンズサーベイの理論的予言を得るもっとも正確な方法である。世界最大数(6000個)のシミュレーションを行い、統計誤差を減らした。また、個々のシミュレーションの独立性を保つことにより、正確な統計的な議論が初めて可能になった。
我々は、ハローモデルと呼ばれる準解析的モデルと高次の摂動理論を組み合わせることにより、大スケールから小スケールに至るまで、重力レンズのパワースペクトルとバイスペクトルを正確に予言できる理論モデルを新しく構築した。このモデルに基づく理論予言とシミュレーションから得られた結果と比較し、現存のフィッティング公式よりシミュレーションの結果をうまく再現することができることが分かった。
この研究は、13研究発表欄の通り、雑誌論文として掲載されている。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Modeling of weak-lensing statistics. I. Power spectrum and bispectrum2012

    • 著者名/発表者名
      Patrick Valageas, Masanori Sato & Takahiro Nishimichi
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 541 ページ: 161-161

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201118549

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of weak-lensing statistics. II. Configuration-space statistics2012

    • 著者名/発表者名
      Patrick Valageas, Masanori Sato & Takahiro Nishimichi
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 541 ページ: 162-162

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201118587

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scatter and bias in weak lensing selected clusters2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hamana
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 425 号: 3 ページ: 2287-2298

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2012.21582.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revising the Halofit Model for the Nonlinear Matter Power Spectrum2012

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Takahashi, Masanori Sato, Takahiro Nishimichi, Atsushi Taruya & Masamune Oguri
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 761 号: 2 ページ: 152-152

    • DOI

      10.1088/0004-637x/761/2/152

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dark Energy from the Log-transformed Convergence Field2012

    • 著者名/発表者名
      Hee-Jong Seo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 748 号: 1 ページ: 57-69

    • DOI

      10.1088/0004-637x/748/1/57

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulations of Wide-Field Weak Lensing Surveys. II.Covariance Matrix of Real Space Correlation Functions2011

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 734 号: 2 ページ: 76-87

    • DOI

      10.1088/0004-637x/734/2/76

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear biasing and redshift-space distortions in Lagrangian resummation theory and N-body simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 84-043501 号: 4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1103/physrevd.84.043501

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probability Distribution Functions of Cosmological Lensing : Convergence, Shear, and Magnification2011

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Takahashi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 742 号: 1 ページ: 15-29

    • DOI

      10.1088/0004-637x/742/1/15

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copula cosmology : Constructing a likelihood function2011

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 83-023501 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Re-capturing cosmic information2011

    • 著者名/発表者名
      Hee-Jong Seo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 729 ページ: 11-14

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise Estimation of Cosmological Parameters Using a More Accurate Likelihood Function2010

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105-25130 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 宇宙論パラメータ推定への重力レンズバイスペクトルの影響2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤正典
    • 学会等名
      日本天文学会2012年度秋季年会
    • 発表場所
      大分大学(大分)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Impact of weak lensing bispectrum on cosmological parameter estimation2012

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 学会等名
      COSMO 12 : International Conference on Particle Physics and Cosmology
    • 発表場所
      KITPC(北京)
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙論パラメータ推定への重力レンズバイスペクトルの影響2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤正典
    • 学会等名
      2012年度天文天体物理若手夏の学校
    • 発表場所
      東尋坊温泉観光ホテル(福井)
    • 年月日
      2012-08-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ラグランジュ摂動論とN体シミュレーションにおける非線形バイアスと赤方偏移歪み2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤正典
    • 学会等名
      日本天文学会2011年度秋季年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear Biasing and Redshift-Space Distortions in Lagrangian Resummation Theory and N-body Simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 学会等名
      COSMO 11 : International Conference on Particle Physics and Cosmology
    • 発表場所
      University of Porto(ポルトガル)
    • 年月日
      2011-08-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ラグランジミュ摂動論とN体シミュレーションにおける非線形バイアスと赤方偏移歪み2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤正典
    • 学会等名
      2011年度天文天体物理若手夏の学校
    • 発表場所
      ホテルたつき(蒲郡)
    • 年月日
      2011-08-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear Biasing and Redshift-Space Distortions in Lagrangian Resummation Theory and N-body Simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 学会等名
      11th RESCEU/DENET Summer School : Dark Energy in the Universe
    • 発表場所
      三愛高原ホテル(熊本)
    • 年月日
      2011-07-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] コピュラを用いた宇宙論パラメタの制限2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤正典
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2011-03-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Copula Cosmology2011

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 学会等名
      DENET 2011 Subaru HSC Workshop
    • 発表場所
      ASIAA(台湾)
    • 年月日
      2011-03-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Copula Cosmology : Precise Estimation of Cosmological Parameters2011

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 学会等名
      QFPU 2^<nd> International Forum
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2011-03-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Copula Cosmology2010

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 学会等名
      10th RESCEU/DENET Summer School : Dark Energy in the Universe
    • 発表場所
      Kochi University of Technology
    • 年月日
      2010-08-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Copula Cosmology2010

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sato
    • 学会等名
      Ten Years of Cosmic Shear
    • 発表場所
      University of Edinburgh(イギリス)
    • 年月日
      2010-07-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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