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超大規模数値シミュレーションで探る銀河進化とダークマター ハローの力学構造の関係

研究課題

研究課題/領域番号 13J01455
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 天文学
研究機関筑波大学

研究代表者

扇谷 豪  筑波大学, 数理物質系, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013 – 2014
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードダークマター / 矮小銀河 / 天の川銀河 / 銀河形成 / 銀河進化 / GPU / 大規模シミュレーション
研究実績の概要

コールドダークマター(CDM)宇宙論は宇宙の構造形成の標準理論である。しかし、CDM宇宙論の理論予測と観測結果の間にいくつかの深刻な不一致が指摘されている。それらは主に矮小銀河等の小スケールで議論されている。例えば、Too-big-to-fail(TBFF)問題と呼ばれるものが近年活発に研究されている。これは、CDM宇宙論に沿った理論計算で得られる高密度ダークマター(DM)ハローが、天の川銀河周辺の衛星矮小銀河に付随していないという理論と観測の不一致である。また、DMハローの中心密度構造に関するコアーカスプ問題についても議論が続いている。本年度の成果は大きく分けて以下の2点である。
1. 周期的な星形成により駆動される、銀河中心部の重力場変動によって、コアーカスプ問題が解決されうることを解析モデルを構築して示した。さらに、N体シミュレーションによってその検証を行った。これらをまとめた論文が、学術論文誌Astrophysical Journalに受理・掲載された(Ogiya & Mori, 2014)。
2. コアーカスプ問題の解決(DMハロー中心部の密度を低下させる)がTBTF問題解決にも寄与することを明らかにした。また、TBTF問題の解決条件を準解析モデルによって求めた。この結果をまとめた論文を、学術論文誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyに投稿し、受理・掲載された(Ogiya & Burkert, 2015)。

現在までの達成度 (段落)

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

今後の研究の推進方策

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Re-examining the too-big-to-fail problem for dark matter haloes with central density cores2015

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya and Andreas Burkert
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 446 号: 3 ページ: 2363-2369

    • DOI

      10.1093/mnras/stu2283

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Core-Cusp Problem in Cold Dark Matter Halos and Supernova Feedback : Effects of Oscillation2014

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya and Masao Mori
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 793 号: 1 ページ: 46-58

    • DOI

      10.1088/0004-637x/793/1/46

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The connection between the cusp-to-core transformation and observation al universalities of DM haloes2014

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya, Masao Mori, Tomoaki Ishiyama, Andreas Burkert
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Letters

      巻: 440 号: 1 ページ: 71-75

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slu023

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 計算宇宙物理のためのGPUクラスタ向け並列Tree Codeの開発と性能評価2013

    • 著者名/発表者名
      扇谷 豪, 三木 洋平, 朴 泰祐, 森 正夫, 中里 直人
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS)

      巻: 6(3) ページ: 58-70

    • NAID

      110009606660

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studying the core-cusp problem in cold dark matter halos using N-body simulations on GPU clusters2013

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya, Masao Mori, Yohei Miki, Taisuke Boku, Naohito Nakasato
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 454 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1088/1742-6596/454/1/012014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Re-examining the Too-Big-To-Fail Problem for Dark Matter Halos with Central Density Cores2014

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya and Andreas Burkert
    • 学会等名
      日本天文学会 2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学、山形
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The link among density structures, scaling laws and the too-big-to-fail problem of CDM halos2014

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya
    • 学会等名
      11th potsdam Thinkshop : Satellite galaxies and dwarfs in the local group
    • 発表場所
      Potsdam, Germany
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Solving the core-cusp problem through resonances between dark matter particles and density waves of interstellar gas2014

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya and Masao Mori
    • 学会等名
      IAU Symposium 311 Galaxy Masses as Constraints of Formation Models
    • 発表場所
      Oxford, UK
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] コールドダークマターハローのコア-カスプ問題の解決とその観測的経験則の起源2013

    • 著者名/発表者名
      扇谷豪
    • 学会等名
      第26回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(千葉・柏)
    • 年月日
      2013-12-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ダークマターハローの質量密度構造から探る観測的経験則2013

    • 著者名/発表者名
      扇谷豪、森正夫、石山智明、Andreas Burkert
    • 学会等名
      日本天文学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城・仙台)
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Surfing of dark matter on density waves of galactic gas -Landau resona nce and the core-cusp problem in cold dark matter halos-2013

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya, Masao Mori
    • 学会等名
      The Physical Link between Galaxies and their Halos
    • 発表場所
      Garching, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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