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銀河形成大規模シミュレーションを用いた宇宙論

研究課題

研究課題/領域番号 16J01512
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)
研究機関東京大学

研究代表者

大里 健  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード観測的宇宙論 / 重力レンズ効果 / 銀河団 / N体シミュレーション / 弱重力レンズ効果 / 熱的Sunyaev-Zel'dovich効果 / シミュレーション
研究実績の概要

銀河の集合体である銀河団は宇宙における最も重い構造であり、宇宙における構造形成史を色濃く反映している。銀河団の存在量や密度構造は暗黒物質や暗黒エネルギーを探る上で重要な観測対象と捉えられている。しかしながら、銀河団の質量の大部分は、光では観測できない暗黒物質で占められているため、光学的な観測は困難である。そこで、本研究では、重力レンズ効果と熱的スニャエフ・ゼルドビッチ (tSZ)効果という観測量を用いて銀河団の熱的性質や宇宙を記述するパラメータの制限を行った。重力レンズ効果とは、遠方にある銀河の像が前景にある重力場の影響を受け、その像が歪んで観測される現象を指す。隔てている物質の量が多いほど、観測される像の歪みは大きくなる。個々の銀河の像の歪みは極めて微小なものであるが、多数の銀河の像を統計的に解析することで、背景にある物質の空間分布を再構築することが可能である。一方、tSZ効果とは宇宙背景放射の光子が銀河団に存在する高温ガスを通過する間に、自由電子との逆Compton散乱によってエネルギーを獲得し、宇宙背景放射の温度にさらなる異方性が生じる効果である。前年度までの研究により、Canada-France-Hawaii望遠鏡とPlanck衛星の観測結果から、銀河団中の乱流由来の圧力の存在量に対し強い制限を付けることを可能にした。本年度はさらに高解像度の観測を可能にしたすばる望遠鏡の主焦点カメラHyper Suprime-Camのデータを利用し、さらに強い制限を得ることができた。本研究の結果から、乱流由来の圧力は先行研究と比較してより卓越していることが明らかになり、銀河団の質量推定に大きな影響を与えることを明確にした。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 9件)

  • [国際共同研究] Yale University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Institut d'Astrophysique de Paris(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Yale University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Institut d'Astrophysique de Paris(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Perturbation theory challenge for cosmological parameters estimation: Matter power spectrum in real space2019

    • 著者名/発表者名
      Osato Ken、Nishimichi Takahiro、Bernardeau Francis、Taruya Atsushi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 6 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.063530

    • 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] Strong orientation dependence of surface mass density profiles of dark haloes at large scales2018

    • 著者名/発表者名
      Osato Ken、Nishimichi Takahiro、Oguri Masamune、Takada Masahiro、Okumura Teppei
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 477 号: 2 ページ: 2141-2153

    • DOI

      10.1093/mnras/sty762

    • 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] Exploring the distance-redshift relation with gravitational wave standard sirens and tomographic weak lensing2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 8 ページ: 083524-083524

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.083524

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigating Cluster Astrophysics and Cosmology with Cross-Correlation of the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect and Weak Lensing2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Samuel Flender, Daisuke Nagai, Masato Shirasaki, and Naoki Yoshida
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 475 号: 1 ページ: 532-542

    • DOI

      10.1093/mnras/stx3215

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cosmological Constraint on the Light Gravitino Mass from CMB Lensing and Cosmic Shear2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Toyokazu Sekiguchi, Masato Shirasaki, Ayuki Kamada, Naoki Yoshida
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 06 号: 06 ページ: 004-021

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2016/06/004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Cosmology and Cluster Astrophysics with WL and tSZ2019

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Hironao Miyatake, Daisuke Nagai, Masato Shirasaki, and Naoki Yoshida
    • 学会等名
      Panchromatic Panoramic Studies of Galaxy Clusters: from HSC to PFS and ULTIMATE
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strong orientation dependence of surface mass density profiles of dark haloes at large scales2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Takahiro Nishimichi, Masamune Oguri, Masahiro Takada, and Teppei Okumura
    • 学会等名
      Statistical challenges for large-scale structure in the era of LSST
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating Cluster Astrophysics and Cosmology with Cross-Correlation of Thermal SZ Effect and Weak Lensing2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Samuel Flnder, Daisuke Nagai, Masato Shirasaki, and Naoki Yoshida
    • 学会等名
      ICM Physics and Modeling
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling ICM profile with Illustris simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Daisuke Nagai, and Masato Shirasaki
    • 学会等名
      IllustrisTNG Science Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strong orientation dependence of surface mass density profiles of dark haloes at large scales2018

    • 著者名/発表者名
      大里 健, 西道 啓博, 大栗 真宗, 高田 昌広, 奥村 哲平
    • 学会等名
      第9回DTAシンポジウム ダークマターハロー研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cosmology and Cluster Astrophysics with Weak Lensing and the thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect2018

    • 著者名/発表者名
      大里 健
    • 学会等名
      第31回 理論懇シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Strong orientation dependence of surface mass density profiles of dark haloes at large scales2018

    • 著者名/発表者名
      大里 健, 西道 啓博, 大栗 真宗, 高田 昌広, 奥村 哲平
    • 学会等名
      日本天文学会 2018年春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Blind test of regularized perturbation theory with N-body simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Takahiro Nishimichi, Francis Bernardeau, and Atsushi Taruya
    • 学会等名
      General Relativity - The Next Generation -, YKIS2018a Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probing cosmology and cluster astrophysics with cross-correlation of thermal Sunyaev-Zel'dovich effect and weak lensing2017

    • 著者名/発表者名
      大里 健, 永井 大輔, Samuel Flender, 白崎 正人, 吉田 直紀
    • 学会等名
      日本天文学会 2017年秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Investigating Cluster Astrophysics and Cosmology with Cross-Correlation of tSZ and WL2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Samuel Flender, Daisuke Nagai, Masato Shirasaki, and Naoki Yoshida
    • 学会等名
      VII Essential Cosmology for the Next Generation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating Cluster Astrophysics and Cosmology with Cross-Correlation of tSZ and WL2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Samuel Flender, Daisuke Nagai, Masato Shirasaki, and Naoki Yoshida
    • 学会等名
      XIIIth School of Cosmology: The CMB from A to Z
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating Cluster Astrophysics and Cosmology with Cross-Correlation of tSZ and WL2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato, Samuel Flender, Daisuke Nagai, Masato Shirasaki, and Naoki Yoshida
    • 学会等名
      Rencontres du Vietnam on Cosmology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probing cosmology and cluster astrophysics with cross-correlation of thermal Sunyaev-Zel'dovich effect and weak lensing2016

    • 著者名/発表者名
      大里 健, 永井 大輔, Samuel Flender, 白崎 正人, 吉田 直紀
    • 学会等名
      第五回観測的宇宙論ワークショップ
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cosmological Properties of Simulated Galaxies from Hydrodynamic N-body Simulations2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Osato
    • 学会等名
      Cosmic dawn of galaxy formation: linking observations and theory with new-generation spectral models
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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