| 研究課題/領域番号 |
22K03679
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分16010:天文学関連
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
家 正則 国立天文台, TMTプロジェクト, 名誉教授 (30111446)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 渦巻銀河 / 角運動量ベクトル / 赤方偏移 / 宇宙大規模構造 / 対称性の破れ / 円盤銀河 / 渦状構造 / 空間分布 / モデルシミュレーション / 観測的宇宙論 / 銀河スピン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では銀河の自転角運動量ベクトルの分布を、近年利用可能となった複数の大規模宇宙サーベイ計画の公開画像を分析して調べ、カタログを作成する。具体的には宇宙空間での渦巻銀河の3次元的位置を特定し、その渦巻き模様がS字型かZ字型かの判定からその自転角運動量ベクトルの視線方向成分の正負を判定できることを用いる。観測される自転角運動量ベクトル分布に、宇宙における銀河や大規模構造の形成過程に起因する異方性の有無を解析して、複数の異なる宇宙論シナリオを新たな観測的観点から制限することを目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究の第２年度までの研究実績を報告する。本研究は宇宙を構成する無数の銀河の自転角運動量ベクトルの分布が、現在主流の宇宙論が予測するように完全にランダム分布であるのか、何等かの対称性の破れを内包しているのかを観測で検証するものである。
この研究にはできるだけ多くの銀河の３次元位置とそのスピンベクトルの方向を測定したカタログが必須である。米国の研究者Shamirがスピンの視線方向成分の判定（Ｓ／Ｚ）のみを行ったカタログがあるが、銀河が重複して登録されていたことなどがの不具合が我々の研究で明らかになり、独自にカタログを作成することから始めている。スピンベクトルを３次元で決めるためには、スピンの向きにくわえて、銀河形状軸比と長軸の方位角のの測定値が必要である。これらの測定データにも測定ミスがあることが分かり、また銀河の距離の測定値となる赤方偏移測定値の中に問題のある例も見つかり、チェックを慎重に進めており、カタログ整備に当初予定より遅れが出ている。
一方で、南天の観測画像データを収集して、カタログに追加する作業を平行して進めている。また解析法の開発の一環として、探査領域を我々を中心とするのでなく、赤方偏移０．１以下の近傍宇宙の任意の領域を調べるアルゴリズムの開発を進め、それらを用いた暫定的な解析を進めている。さらにバリオン振動のスケールでの異方性の有無の解析を進めている。これらの進行状況については、2023年に台湾で開催された国際会議、京都で開催された国際会議、および2024年の日本天文学会や高エネルギー研究所で発表し、関連研究者と議論を進めた。
また関連して星間吸収の差分から銀河円盤の手前側がどちらかを判定する手法としてIye(1985)に用いた球状星団の色分布の非対称性を検出する試みを近傍の４つの銀河について、近年のCCD測光データに適用した解析結果を論文投稿準備中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究開始から3年度目に入り、カタログ整備と解析法の開発を進めている。海外の望遠鏡で撮影された画像データの分析から銀河のスピン分布の解析に必要なカタログを整備しているが、当初は渦巻銀河の巻き方(S型かZ型か）の判定を軸に置き出版予定であったが、銀河の軸比と方位角のデータも備えたカタログとしてスピンの３次元分布を解析できるように、カタログ整備の方針を拡大したため、予定より出版が遅れている。カタログ完成に平行してカタログ解析のための手法を開発し、その応用を論じたいくつかの論文も準備中であるが、2023年度中には完成投稿までには至らなかった。球状星団の色超過に関する論文は2024年中に投稿できる見込みである。
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| 今後の研究の推進方策 |
球状星団の星間赤化異方性を検証した論文は投稿準備が進んでおり、できる限り早急に投稿する。銀河スピンカタログの論文はカタログ整備に時間が掛かっており、今年度中を目標にを完成させ投稿することを目指す。このカタログの分析を行った論文をその直後に投稿できるように各種解析法の検証を平行して進めている。近年、我々の研究手法に関心を持つ内外の研究グループが接触してきており、内外のそれらの研究者とも共同研究を進めることを追求したい。
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