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弱重力レンズ高次統計による暗黒物質と暗黒エネルギーの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J03450
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)
研究機関国立天文台

研究代表者

白崎 正人  国立天文台, 理論研究部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード重力レンズ / 暗黒物質 / 宇宙の大規模構造 / すばる望遠鏡 / 数値シミュレーション / 銀河撮像観測 / 観測的宇宙論 / 宇宙の加速膨張
研究実績の概要

本研究課題で取り扱う重力レンズ現象とは、遠方天体の像が、観測者と遠方天体の間に位置する質量分布によってゆがめられる一般相対論的な効果である。一般に重力レンズ効果による像のゆがみ具合はわずかなものであるが、統計処理を施すことにより視線方向に位置する質量分布を再構築することが可能である。重力レンズ現象によって再構築された質量分布は、我々の宇宙の組成や膨張史に依存しているために、重力レンズ解析により我々の宇宙の組成や膨張史に制限を与えることができる。採用第3年度は、すばる望遠鏡の広視野撮像カメラHyper Suprime-Cam(HSC)を用いた大規模銀河撮像観測による重力レンズ解析を念頭においた宇宙論研究を行った。現在世界各地ですすめられている銀河撮像観測は、いずれも1000平方度を超える広視野を観測する予定である。このような現状を鑑み、申請者は全天を確保する弱重力レンズシミュレーションを利用し、現実的な銀河撮像観測の模擬データの作成に取り組んだ。採用第2年度に開発した模擬観測データの作成手法は、実観測で得られる銀河の形状情報と三次元位置情報をもとにしているため、観測に起因する複雑な効果を考慮しやすいという利点がある。申請者は、開発した手法を、すばるHSCサーベイによる銀河データに適応し、2200個の模擬観測データを作成した。この巨大な模擬観測データ群は、HSCサーベイの宇宙論解析の統計誤差を決める上で主要な役割を果たすことが期待される。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Statistical connection of peak counts to power spectrum and moments in weak lensing field2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Shirasaki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 465 号: 2 ページ: 1974-1983

    • DOI

      10.1093/mnras/stw2950

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The imprint of f(R) gravity on weak gravitational lensing - II. Information content in cosmic shear statistics2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Shirasaki, Takahiro Nishimichi, Baojiu Li, Yuichi Higuchi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 466 号: 2 ページ: 2402-2417

    • DOI

      10.1093/mnras/stw3254

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Covariance in the thermal SZ-weak lensing mass scaling relation of galaxy clusters2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Shirasaki, Daisuke Nagai, Erwin T. Lau
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 460 号: 4 ページ: 3913-3924

    • DOI

      10.1093/mnras/stw1263

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cosmological constraints on dark matter annihilation and decay: Cross-correlation analysis of the extragalactic gamma-ray background and cosmic shear2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Shirasaki, Oscar Macias, Shunsaku Horiuchi, Satoshi Shirai, Naoki Yoshida
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.063522

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Probing cosmology with weak lensing selected clusters. II. Dark energy and f(R) gravity models2016

    • 著者名/発表者名
      Shirasaki, M., Hamana, T., Yoshida, N.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 68 号: 1 ページ: 414-414

    • DOI

      10.1093/pasj/psv105

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact of Baryonic Processes on Weak-lensing Cosmology: Power Spectrum, Nonlocal Statistics and Parameter Bias2015

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Masato Shirasaki, Naoki Yoshida
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 806 号: 2 ページ: 186-201

    • DOI

      10.1088/0004-637x/806/2/186

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Probing cosmology with weak lensing selected clusters - I. Halo approach and all-sky simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Shirasaki, M., Hamana, T., Yoshida, N.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 453 号: 3 ページ: 3043-3067

    • DOI

      10.1093/mnras/stv1854

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cross-correlation of the extragalactic gamma-ray background with luminous red galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Shirasaki, Shunsaku Horiuchi, Naoki Yoshida
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 12 ページ: 123540-123540

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.123540

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 弱重力レンズ効果とスニアエフ・ゼルドビッチ効果の併用による銀河団質量精密測定に向けて:数値シミュレーションを用いた模擬解析2016

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大規模重力レンズシミュレーション:銀河撮像観測への応用2016

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      観測的宇宙論ワークショップ2016
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Covariance of galaxy-galaxy lensing: Jackknife vs. Mock2016

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      COSMO-16
    • 発表場所
      ミシガン大学(アメリカ合衆国ミシガン州アナーバー市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cross-Correlation of the Extragalactic Gamma-ray Background with Luminous Red Galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      観測的宇宙論ワークショップ2015
    • 発表場所
      京都府京都市京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cross-Correlation of the Extragalactic Gamma-ray Background and Luminous Red Galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      Workshop on Astrophysics of Dark Matter
    • 発表場所
      千葉県柏市カブリ数物連携宇宙研究機構
    • 年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 弱重力レンズピーク統計による宇宙モデルの検証--全天シミュレーションと理論モデルの比較2015

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市甲南大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Probing cosmology with weak lensing selected clusters2015

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      Theoretical and Observational Progress on Large-scale Structure of the Universe
    • 発表場所
      ドイツマックスプランク物理学研究所
    • 年月日
      2015-07-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Search for Gamma-ray from Luminous Red Galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      ICM PHYSICS AND MODELING
    • 発表場所
      ドイツマックスプランク物理学研究所
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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