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宇宙論的観測による宇宙初期の構造形成物理の検証の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K17646
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関名古屋大学

研究代表者

田代 寛之  名古屋大学, PhD登龍門推進室(理), 特任講師 (40437190)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード宇宙大規模構造 / 宇宙構造形成史 / 宇宙論的磁場 / 再電離期 / 宇宙背景放射 / 原始磁場 / 構造形成 / 一般相対性理論 / 宇宙再電離 / 大規模構造形成 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 円偏光
研究成果の概要

宇宙論的観測を用いた、宇宙初期の構造形成の理解に向けた研究を行った。特に、新しい宇宙論的観測手法である宇宙論的21cm線観測に注目し、この観測を用いた構造形成史解明のための理論研究を主におこなった。その成果として、将来の21cm線観測が、幅広いスケールに渡って構造形成の種の統計的性質を明らかにすることや、宇宙再電離期という宇宙最初の天体形成と密接な関係がある時期の解明、また重力理論の検証にも応用可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙論的起源を持つ21cm線の観測は新しい宇宙論劇観測として大きく注目されている。2020年代にはその最初の本格的観測 Square Kilometer Array (SKA) も国際計画として始まる。本研究では、その21cm線観測の宇宙論への応用の可能性を様々な着眼点より探っている。そのため本研究は、その本格観測へ向けた前駆的研究となっており、新しい宇宙論観測による宇宙論の展開方向を示すものである。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 7件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] メルボルン大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Paris-Sud University(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] アリゾナ州立大学/ワシントン大学 (セントルイス)/カリフォルニア大学デービス校(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Probing primordial non-Gaussianity with 21 cm fluctuations from minihalos2019

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi, Toyokazu and Takahashi, Tomo and Tashiro, Hiroyuki and Yokoyama, Shuichiro
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 1902 号: 02 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2019/02/033

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study of systematics effects on the cross power spectrum of 21?cm line and cosmic microwave background using Murchison Widefield Array data2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiura S、Ichiki K、Pindor B、Takahashi K、Tashiro H、Trott C M
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 483 号: 2 ページ: 2697-2711

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3248

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermal Sunyaev-Zel’dovich Effect in the IGM due to Primordial Magnetic Fields2018

    • 著者名/発表者名
      Minoda Teppei、Hasegawa Kenji、Tashiro Hiroyuki、Ichiki Kiyotomo、Sugiyama Naoshi
    • 雑誌名

      Galaxies

      巻: 6 号: 4 ページ: 143-143

    • DOI

      10.3390/galaxies6040143

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Limits on primordial magnetic fields from direct detection experiments of gravitational wave background2018

    • 著者名/発表者名
      Saga, Shohei and Tashiro, Hiroyuki and Yokoyama, Shuichiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 8 ページ: 83518-83518

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.083518

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radio telescope search for the resonant conversion of cold dark matter axions from the magnetized astrophysical sources2018

    • 著者名/発表者名
      Huang Fa Peng、Kadota Kenji、Sekiguchi Toyokazu、Tashiro Hiroyuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 12 ページ: 123001-123001

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.123001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 21 cm angular power spectrum from minihalos as a probe of primordial spectral runnings2018

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Toyokazu、Takahashi Tomo、Tashiro Hiroyuki、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2018 号: 02 ページ: 053-053

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/02/053

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic reheating2017

    • 著者名/発表者名
      Saga Shohei、Tashiro Hiroyuki、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 474 号: 1 ページ: L52-L55

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slx195

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermal Sunyaev-Zel’dovich effect in the intergalactic medium with primordial magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      Minoda Teppei、Hasegawa Kenji、Tashiro Hiroyuki、Ichiki Kiyotomo、Sugiyama Naoshi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 12 ページ: 123525-123525

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.123525

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraining modified theories of gravity with the galaxy bispectrum2017

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Daisuke、Yokoyama Shuichiro、Tashiro Hiroyuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 12 ページ: 123516-123516

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.123516

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mean energy density of photogenerated magnetic fields throughout the Epoch of Reionization2017

    • 著者名/発表者名
      Durrive Jean-Baptiste、Tashiro Hiroyuki、Langer Mathieu、Sugiyama Naoshi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 472 号: 2 ページ: 1649-1658

    • DOI

      10.1093/mnras/stx2007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraining the contribution of galaxies and active galactic nuclei to cosmic reionization2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiura Shintaro、Hasegawa Kenji、Ichiki Kiyotomo、Tashiro Hiroyuki、Shimabukuro Hayato、Takahashi Keitaro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 471 号: 3 ページ: 3713-3726

    • DOI

      10.1093/mnras/stx1754

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Can HI 21-cm lines trace the missing baryons in the filamentary structures?2017

    • 著者名/発表者名
      Horii Toshihiro、Asaba Shinsuke、Hasegawa Kenji、Tashiro Hiroyuki
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 号: 4 ページ: 73-73

    • DOI

      10.1093/pasj/psx056

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Test of the Einstein equivalence principle with spectral distortions in the cosmic microwave background2016

    • 著者名/発表者名
      Arai, Shun; Nitta, Daisuke; Tashiro, Hiroyuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.124048

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of CMB temperature anisotropies with primordial CMB induced polarization in galaxy clusters2016

    • 著者名/発表者名
      Guo-Chin Liu, Kiyotomo Ichiki, Hiroyuki Tashior, Naoshi Sugiyama
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letter

      巻: 460 号: 1 ページ: L104-L108

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slw085

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of supersonic relative motion between baryons and dark matter on collapsed objects2016

    • 著者名/発表者名
      Asaba, Shinsuke; Ichiki, Kiyotomo; Tashiro, Hiroyuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 2 ページ: 023518-023518

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.023518

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Circular polarization of the CMB: A probe of the first stars2015

    • 著者名/発表者名
      De, Soma; Tashiro, Hiroyuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.123506

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intergalactic magnetic field spectra from diffuse gamma-rays2015

    • 著者名/発表者名
      Chen, Wenlei; Chowdhury, Borun D.; Ferrer, Francesc; Tashiro, Hiroyuki; Vachaspati, Tanmay
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 450 号: 4 ページ: 3371-3380

    • DOI

      10.1093/mnras/stv308

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Consistent generation of magnetic fields in axion inflation models2015

    • 著者名/発表者名
      Fujita, Tomohiro; Namba, Ryo; Tada, Yuichiro; Takeda, Naoyuki; Tashiro, Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2015 号: 05 ページ: 054-054

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2015/05/054

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 宇宙マイクロ波背景放射によるアインシュタインの等価原理の検証2017

    • 著者名/発表者名
      田代寛之
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 21cm線と宇宙論2017

    • 著者名/発表者名
      田代寛之
    • 学会等名
      観測的宇宙論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Test of the Einstein equivalence principle with CMB spectral distortions2016

    • 著者名/発表者名
      Tashiro, Hiroyuki
    • 学会等名
      CosPA 2016
    • 発表場所
      Sydney大学
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙初期の超新星残骸がつくる宇宙マイクロ波背景放射の円偏光2016

    • 著者名/発表者名
      田代寛之
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Signature of first SNe in CMB circular polarization2015

    • 著者名/発表者名
      田代寛之
    • 学会等名
      B-mode from Space
    • 発表場所
      カブリ数物連携宇宙研究機構
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SKAと宇宙論的磁場研究の展望2015

    • 著者名/発表者名
      田代寛之
    • 学会等名
      SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2015
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cosmological signatures of the first supernovae2015

    • 著者名/発表者名
      田代寛之
    • 学会等名
      「銀河進化と遠方宇宙」2015
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Intergalactic helical magnetic fields and parity odd signatures in the diffuse gamma ray sky2015

    • 著者名/発表者名
      田代寛之
    • 学会等名
      Origin, Evolution, and Signatures of Cosmological Magnetic Fields
    • 発表場所
      NORDITA, Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-01-27  

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