| 研究課題/領域番号 |
19H00677
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
高田 昌広 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (40374889)
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| 研究分担者 |
宮武 広直 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (20784937)
西道 啓博 京都産業大学, 理学部, 准教授 (60795417)
正木 彰伍 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (80826280)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
42,770千円 (直接経費: 32,900千円、間接経費: 9,870千円)
2023年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2022年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2020年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2019年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | ダークマター / ダークエネルギー / 背景重力波 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
すばる望遠鏡の広天域銀河サーベイは、日本が主導して行う初めての宇宙論サーベイである。このすばる宇宙論データから、ダークマター、ダークエネルギー、背景重力波などの初期宇宙物理を究明することが本研究の目的である。本研究課題期間中には、（１）大規模数値宇宙論データをデータベース化し、宇宙の構造形成の宇宙論観測量を高速かつ高精度で計算できるエミュレータを開発する。（２）すばるデータの宇宙論観測量から上述の物理量をローバストに測定するための物理解析手法を開発する。このとき、素粒子実験の分野では浸透している、ブラインド解析の手法を宇宙論解析に導入する。
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| 研究実績の概要 |
すばる望遠鏡の広天域銀河サーベイは、日本が主導して行う初めての宇宙論サーベイである。このすばる宇宙論データから、ダークマター、ダークエネルギー、ニュートリノの質量、また背景重力波などの物理を究明することが本研究の目的である。2023年度は、すばるHyper Suprime-Cam (HSC)の3年間データから宇宙構造の弱重力レンズ効果を精密に測定し、宇宙の標準理論ΛCDMの予言と比較することで、ΛCDMの物理パラメータを精密に測定した。特に、限宇宙の構造形成の進行度合いを特徴付けるパラメータ「S8」を4％程度の精度で測定することができた。その結果、すばるHSCの測定したS8の値は、Planck宇宙背景放射データが示唆するS8の値と2σ程度の有意性で一致しない、つまりS8不一致問題を確認した。この結果は、世界でも注目されており、活発な議論を巻き起こしている。また、この研究成果については、本代表研究者がアジア地区国際天文学連合の国際会議での基調講演、アインシュタインが所属したプリンストン高等研究所の談話講演を行った。
さらに、宇宙のはじまりに起こった加速膨張インフレーションは様々な波長の原始ゆらぎを生成する。インフレーションの物理過程を解明する糸口になると期待されるのが、原始非ガウス性である。非等方的な原始非ガウス性を探る新たな手段として、銀河の固有形状の長波長スケールの相関を用いる方法がある。本研究グループは、銀河の固有形状のパワースペクトルを測定する手法を世界で初めて開発し、実際の銀河サーベイデータからパワースペクトルを測定し、さらに非等方非ガウス性を制限した（Kurita & Takada 2023)。つまり、理論、測定、物理解析の全てを行った。この銀河固有形状の相関は背景重力波を探る手段にもなり得るが、我々の研究がその手法を与えると期待される。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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