宇宙論的統合摂動論の確立とその応用

• 研究課題/領域番号: 24540267
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: 松原 隆彦 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00282715)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 宇宙論 / 宇宙の大規模構造 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 非線形摂動論 / 重力レンズ / 摂動論 / 銀河バイアス / 統合摂動論 / ３点相関関数 / バイスペクトル / 等曲率ゆらぎ / バイアス / 銀河サーベイ / パワースペクトル / ハロー・モデル / 非ガウス性 / 初期非ガウス性

研究成果の概要

宇宙の大規模構造の非線形現象と観測可能量を理論的に記述するため、これまでの伝統的な摂動論的枠組みを拡張した「統合摂動論」を完成させた。宇宙の大規模構造には、力学的な非線形効果と共に非線形な赤方偏移変形と銀河バイアスの効果が複合的に組み合った複雑な過程が含まれている。この問題を摂動論に基づく系統的な理論的方法で明らかにしようとするのが統合摂動論である。これ以外の方法では取り扱いのできなかった大規模構造にまつわる様々な問題について、具体的な解法を提示することに成功した。その理論的成果を大規模な数値シミュレーションと比較することにより、その妥当性と適用範囲を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The Subaru FMOS galaxy redshift survey (FastSound). IV. New constraint on gravity theory from redshift space distortions at z ~ 1.4 (2016)
  • 著者名/発表者名: Teppei Okumura et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: TBD
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Lensing-induced morphology changes in CMB temperature maps in modified gravity theories (2016)
  • 著者名/発表者名: Dipak Munshi, Bin Hu, Takahiko Matsubara, Peter Coles, Alan Heavens
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: TBD
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Subaru FMOS Galaxy Redshift Survey (FastSound). I. Overview of the Survey Targeting on Halpha Emitters at z ~ 1.4 Survey (2015)
  • 著者名/発表者名: Motonari TONEGAWA et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 5 ページ: 81-81
  • DOI: 10.1093/pasj/psv044
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Recursive Solutions of Lagrangian Perturbation Theory (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsubara
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 92 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.023534
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CMB probes on the correlated axion isocurvature perturbation (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kadota, Jinn-Ouk Gong, Kiyotomo Ichiki, Takahiko Matsubara
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 03 号: 03 ページ: 026-026
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2015/03/026
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ダークエネルギー (2014)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 雑誌名: RADOISOTOPES 巻: 63 ページ: 201-213
  • NAID: 130004511702
• [雑誌論文] Integrated perturbation theory and one-loop power spectra of biased tracers (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsubara
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 90 号: 4
  • DOI: 10.1103/physrevd.90.043537
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Halo/Galaxy Bispectrum with Primordial non-Gaussianity from integrated Perturbation Theory (iPT) (2014)
  • 著者名/発表者名: 横山修一郎、松原隆彦、樽家篤史
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 89.043524 号: 4 ページ: 043524-043524
  • DOI: 10.1103/physrevd.89.043524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scale-dependent bias due to primordial vector fields (2013)
  • 著者名/発表者名: 白石希典、横山修一郎、市來淨與、松原隆彦
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 432,3 号: 3 ページ: 2331-2338
  • DOI: 10.1093/mnras/stt594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear stochastic biasing of halos: Analysis of cosmological N-body simulations and perturbation theories (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato, Masanori and Matsubara, Takahiko
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D87 号: 12 ページ: 123523-123523
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.123523
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Gaussian Minkowski functionals and extrema counts in redshift space (2013)
  • 著者名/発表者名: Sandrine Codis, Christophe Pichon, Dmitry Pogosyan, Francis Bernardeau and Takahiko Matsubara
  • 雑誌名: Mon. Not. R. Astron. Soc. 巻: 435 号: 1 ページ: 531-564
  • DOI: 10.1093/mnras/stt1316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scale-dependent bias with higher order primordial non-Gaussianity: Use of the Integrated Perturbation Theory (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山修一郎、松原隆彦
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 87 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.023525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scale-dependent bias due to primordial vector field (2013)
  • 著者名/発表者名: Maresuke Shiraishi, Shuichiro Yokoyama, Kiyotomo Ichiki, Takahiko Matsubara
  • 雑誌名: Mon. Not. R. Astron. Soc. 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deriving an accurate formula of scale- dependent bias with primordial non- Gaussianity: An application of the integrated perturbation theory (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Matsubara
  • 雑誌名: Physical ReviewD 巻: 86 号: 6 ページ: 63518-63518
  • DOI: 10.1103/physrevd.86.063518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Limits on second- order non- Gaussianity fromMinkowski functionals of WMAP 7-year data (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Hikage, T. Matsubara
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 425 号: 3 ページ: 2187-2196
  • DOI: 10.1111/j.1365-2966.2012.21572.x
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamics: statistics of extrema and integrated perturbation theory (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsbara
  • 学会等名: Statistics of Extrema in Large Scale Structure
  • 発表場所: Leiden, Netherland
  • 年月日: 2016-03-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 大規模構造における統合摂動論と非局所バイアス (2015)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 学会等名: 関西相対論・宇宙論合同セミナー
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2015-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] 宇宙論における非線形構造形成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 学会等名: 2015年度 第45回天文・天体物理若手 夏の学校
  • 発表場所: 長野県千曲市
  • 年月日: 2015-07-27
  • 招待講演
• [学会発表] Features of integrated perturbation theory for the large-scale structure of the universe (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsubara
  • 学会等名: Precision Era for Large Scale Structure (CTPU workshop)
  • 発表場所: CTPU, IBS, Daejeon, Korea
  • 年月日: 2014-07-07
  • 招待講演
• [学会発表] 大規模構造の統合摂動論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 学会等名: 2nd Workshop on Particle Physics of the Dark Universe
  • 発表場所: 東京大学理学部1号館小柴ホール
  • 招待講演
• [学会発表] Integrated perturbation theory and its applications (2013)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 学会等名: Workshop on Galaxy Bias: Non-linear, Non-local and Non-Gaussian
  • 発表場所: The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, Strada Costiera 11, I-34151 Trieste, Italy
  • 招待講演
• [学会発表] 銀河サーベイ理論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 学会等名: 2013理論懇シンポジウム：「2020年代を見据えた理論宇宙物理・天文学」
  • 発表場所: 東大柏キャンパス図書館メディアホール
  • 招待講演
• [学会発表] Deriving the scale-dependent bias from the integrated perturbation theory (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsubara
  • 学会等名: Workshop on Large Scale Structure
  • 発表場所: Trieste, Italy
  • 招待講演
• [学会発表] 宇宙の大規模構造による観測的宇宙論 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 学会等名: 観測的宇宙論ワークショップ
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 招待講演
• [図書] 宇宙の誕生と終焉 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 総ページ数: 208
  • 出版者: SBクリエイティブ
• [図書] 人は宇宙をどのように考えてきたか (2015)
  • 著者名/発表者名: Helge S. Kragh著、竹内努・市來淨與・松原隆彦訳
  • 総ページ数: 416
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 宇宙はどうして始まったのか (2015)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 総ページ数: 243
  • 出版者: 光文社
• [図書] 宇宙論の物理 上 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 総ページ数: 328
  • 出版者: 東京大学出版会
• [図書] 宇宙論の物理 下 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 総ページ数: 346
  • 出版者: 東京大学出版会
• [図書] 大規模構造の宇宙論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松原隆彦
  • 総ページ数: 208
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 『新・天文学事典』 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口義明（監修）、松原隆彦、他（計26名）
  • 総ページ数: 768
  • 出版者: 講談社ブルーバックス
• [図書] 『天文学辞典』〔シリーズ「現代の天文学」別巻〕 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡村定矩（編集代表）、家正則・犬塚修一郎・小山勝二・千葉柾司・富阪幸治（編著）、執筆者多数
  • 総ページ数: 540
  • 出版者: 日本評論社
• [備考] Takahiko Matsubara Papers
  • URL: http://www.a.phys.nagoya-u.ac.jp/~taka/research/paperlist.html