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コスミックバリアンスを越えた精密宇宙論の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K03616
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
研究機関名古屋大学

研究代表者

市來 淨與  名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (10534480)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード宇宙大規模構造 / 宇宙マイクロ波背景輻射 / 初期密度揺らぎ / 暗黒エネルギー / 初期宇宙密度揺らぎ
研究成果の概要

現代宇宙論においては、宇宙初期に生成された密度揺らぎの統計的な大きさを、宇宙の様々な時代で測定し、宇宙モデルを決定している。近年ではこの測定において検出器のノイズは問題にならなくなり、むしろ観測する宇宙が一つしかないというサンプルバリアンスが検定力の限界を決めている。そこで揺らぎの統計量ではなく、揺らぎの成長を直接追うことで宇宙モデルの決定ができないかを探った。初期揺らぎの分布をガウス分布であると仮定すると成長による揺らぎの増大と初期揺らぎの大きさが分離可能であること、また銀河団で生成される宇宙マイクロ波背景輻射の偏光を各時刻で観測することにより、揺らぎの成長を直接推定できることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙論研究においては、揺らぎの平均や分散といった統計量を観測量として用いて宇宙モデルの決定を行っていますが、これは宇宙が統計的に一様で等方的であるということが暗に仮定されています。これは近代宇宙論では宇宙原理と呼ばれる標準的な仮定ではありますが、本研究は、その仮定を排除して直接的に宇宙の構造の進化を追うにはどうしたらよいか、という課題に取り組んでおり、いくつかの方法を提示したものになっています。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 13件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 12件)

  • [国際共同研究] Tamkang university(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Tamkang University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Valencia University(スペイン)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Boosting the 21 cm forest signals by the clumpy substructures2023

    • 著者名/発表者名
      Kadota Kenji、Villanueva-Domingo Pablo、Ichiki Kiyotomo、Hasegawa Kenji、Naruse Genki
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2023 号: 03 ページ: 017-017

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2023/03/017

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extended delta-map: A map-based foreground removal method for CMB polarization observations2023

    • 著者名/発表者名
      Minami Yuto、Ichiki Kiyotomo
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2023 号: 3 ページ: 3-3

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad016

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Probing the Early History of Cosmic Reionization by Future Cosmic Microwave Background Experiments2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Hina、Ahn Kyungjin、Ichiki Kiyotomo、Moon Hyunjin、Hasegawa Kenji
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 930 号: 2 ページ: 140-140

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac6668

    • 関連する報告書
      2022 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] Measuring the cosmological density field twice: A novel test of dark energy using the CMB quadrupole2022

    • 著者名/発表者名
      Ichiki, Kiyotomo ; Sumiya, Kento ; Liu, Guo-Chin
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevd.105.063507

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 21 cm forest constraints on primordial black holes2022

    • 著者名/発表者名
      Villanueva-Domingo, Pablo; Ichiki, Kiyotomo
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: Advance access 号: Supplement_1 ページ: S33-S49

    • DOI

      10.1093/pasj/psab119

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Densified Pupil Spectrograph as High-precision Radial Velocimetry: From Direct Measurement of the Universe's Expansion History to Characterization of Nearby Habitable Planet Candidates2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuo, Taro; Greene, Thomas P.; Qezlou, Mahdi; Bird, Simeon; Ichiki, Kiyotomo; Fujii, Yuka; Yamamuro, Tomoyasu
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 163 号: 2 ページ: 63-63

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac397b

    • 関連する報告書
      2021 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] Small-scale CMB anisotropies induced by the primordial magnetic fields2021

    • 著者名/発表者名
      Minoda Teppei、Ichiki Kiyotomo、Tashiro Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2021 号: 03 ページ: 093-093

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2021/03/093

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An iterative reconstruction algorithm for Faraday tomography2020

    • 著者名/発表者名
      Cooray Suchetha、Takeuchi Tsutomu T、Akahori Takuya、Miyashita Yoshimitsu、Ideguchi Shinsuke、Takahashi Keitaro、Ichiki Kiyotomo
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 500 号: 4 ページ: 5129-5141

    • DOI

      10.1093/mnras/staa3580

    • 関連する報告書
      2020 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] 21cm forest probes on axion dark matter in postinflationary Peccei-Quinn symmetry breaking scenarios2020

    • 著者名/発表者名
      Shimabukuro Hayato、Ichiki Kiyotomo、Kadota Kenji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevd.102.023522

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraining the nature of ultra light dark matter particles with the 21?cm forest2020

    • 著者名/発表者名
      Shimabukuro Hayato、Ichiki Kiyotomo、Kadota Kenji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.043516

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-correlation between 21-cm radiation and CMB B modes from the cosmic birefringence in the presence of a light scalar field2019

    • 著者名/発表者名
      Kadota Kenji、Ooba Junpei、Tashiro Hiroyuki、Ichiki Kiyotomo、Liu Guo-Chin
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.063506

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simultaneous determination of the cosmic birefringence and miscalibrated polarization angles from CMB experiments2019

    • 著者名/発表者名
      Minami Yuto、Ochi Hiroki、Ichiki Kiyotomo、Katayama Nobuhiko、Komatsu Eiichiro、Matsumura Tomotake
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 8 号: 8

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz079

    • 関連する報告書
      2019 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] Delta-map method of removing CMB foregrounds with spatially varying spectra2019

    • 著者名/発表者名
      Ichiki Kiyotomo、Kanai Hiroaki、Katayama Nobuhiko、Komatsu Eiichiro
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2019 号: 3

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz009

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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] Explaining low l anomalies in the CMB power spectrum with resonant superstring excitations during inflation2018

    • 著者名/発表者名
      Gangopadhyay Mayukh R.、Mathews Grant J.、Ichiki Kiyotomo、Kajino Toshitaka
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 78 号: 9

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-018-6218-x

    • 関連する報告書
      2018 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] Effect of dark energy perturbation on cosmic voids formation2018

    • 著者名/発表者名
      Endo Takao、Nishizawa Atsushi J、Ichiki Kiyotomo
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 478 号: 4 ページ: 5230-5239

    • DOI

      10.1093/mnras/sty1292

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] pSZ cosmology2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyotomo Ichiki
    • 学会等名
      9th Korea Japan-Workshop on Dark Energy
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] pSZ cosmology and a concluding remark2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyotomo Ichiki
    • 学会等名
      Observational Cosmology Summer Workshop in 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Measuring the cosmological density field twice: A novel test of dark energy using CMB the quadrupole2022

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      基研研究会「次世代CMB観測と宇宙論」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 銀河団偏光と宇宙マイクロ波背景輻射四重極揺らぎを用いた暗黒エネルギーの新しい検証法2021

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      立教大学コロキウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙マイクロ波背景輻射観測2021

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      天文観測におけるビッグデータ解析と宇宙論パラメータの推定
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 21cm forest constraints on primordial black holes2021

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      Brain-storming workshop on Primordial Black Holes and Gravitational Waves
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Epoch of Reionization and the Square Kilometre Array2021

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      第4回 CMB JSPS研究拠点形成事業・国内交流若手セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 偏光スニヤエフゼルドビッチ効果を用いた宇宙論2021

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      国立天文台研究集会「(サブ)ミリ波単一鏡の革新で挑む, 天文学の未解決問題」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cosmology with CMB Quadrupoles2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyotomo Ichiki
    • 学会等名
      7th Korea-Japan Workshop on Dark Energy: Maeda's Universe
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SKA宇宙論2020

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      Testing Gravity THxOBS Japan kickoff meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cosmology with CMB polarization: current status and future prospects2019

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LiteBIRD mission and Japanese activities related to the CMB foregrounds2019

    • 著者名/発表者名
      Kiyotomo Ichiki
    • 学会等名
      the Rencontres du Vietnam
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current status and future prospects of CMB and 21cm cosmology2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyotomo Ichiki
    • 学会等名
      Second international workshop "Particles, Gravitation and the Universe" (PGU 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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