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銀河系内のダークマター微細構造の解明およびダークマター検出への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24740115
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 天文学
研究機関筑波大学

研究代表者

石山 智明  筑波大学, 計算科学研究センター, 研究員 (90616426)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014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)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードダークマター / サブハロー / ダークマター検出 / 大規模シミュレーション / 銀河
研究成果の概要

大規模数値シミュレーションに基づき、最小スケールからその数百倍質量のダークマターハローの構造を調べた。最小ハローは密度プロファイルが半径の-1.5乗程度のべきに比例するが、質量が大きくなるにつれて、べきは徐々に浅くなることを明らかにした。またハローの中心集中度は、従来使われてきたハロー質量と中心集中度の関係を表す、簡素なべき関数型のフィッティング関数とは矛盾し、後者は中心集中度を過剰評価することがわかった。新たに明らかとなったハローの構造に基づいて、ダークマター対消滅による銀河系全体のガンマ線フラックスの評価を行ったところ、従来のものに比べフラックスは最大67%程度大きくなることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] The ν2GC Simulations : Quantifying the Dark Side of the Universe in the Planck Cosmology2015

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama, Tomoaki; Enoki, Motohiro; Kobayashi, Masakazu A. R.; Makiya, Ryu; Nagashima, Masahiro; Oogi, Taira
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1093/pasj/psv021

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The impact of dust in host galaxies on quasar luminosity functions2015

    • 著者名/発表者名
      Hikari Shirakata, Takashi Okamoto, Motohiro Enoki, Masahiro Nagashima, Masakazu A. R. Kobayashi, Tomoaki Ishiyama, Ryu Makiya
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 450 号: 1 ページ: 6-10

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slv035

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Constraints on warm dark matter from weak lensing in anomalous quadruple lenses2015

    • 著者名/発表者名
      Inoue, Kaiki Taro; Takahashi, Ryuichi; Takahashi, Tomo; Ishiyama, Tomoaki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 448 号: 3 ページ: 2704-2716

    • DOI

      10.1093/mnras/stv194

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hierarchical Formation of Dark Matter Halos and the Free Streaming Scale2014

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama, Tomoaki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 788 号: 1 ページ: 27-27

    • DOI

      10.1088/0004-637x/788/1/27

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 24.77 Pflops on a Gravitational Tree-Code to Simulate the Milky Way Galaxy with 18600 GPUs2014

    • 著者名/発表者名
      Bedorf, Jeroen; Gaburov, Evghenii; Fujii, Michiko S.; Nitadori, Keigo; Ishiyama, Tomoaki; Portegies Zwart, Simon
    • 雑誌名

      Proceeding SC '14 Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis

      巻: - ページ: 54-65

    • DOI

      10.1109/sc.2014.10

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anti-hierarchical evolution of the AGN space density in a hierarchical universe2014

    • 著者名/発表者名
      Enoki, Motohiro; Ishiyama, Tomoaki; Kobayashi, Masakazu A. R.; Nagashima, Masahiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 794 号: 1 ページ: 69-69

    • DOI

      10.1088/0004-637x/794/1/69

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The connection between the cusp-to-core transformation and observation al universalities of DM haloes2014

    • 著者名/発表者名
      Go Ogiya, Masao Mori, Tomoaki Ishiyama, Andreas Burkert
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Letters

      巻: 440 号: 1 ページ: 71-75

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slu023

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of star clusters in a cosmological tidal field2013

    • 著者名/発表者名
      Rieder, Steven; Ishiyama, Tomoaki; Langelaan, Paul; Makino, Junichiro; McMillan, Stephen; Portegies Zwart, Simon
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 436 号: 4 ページ: 3695-3706

    • DOI

      10.1093/mnras/stt1848

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Cosmogrid Simulation: Statistical Properties of Small Dark Matter Halos2013

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama, Tomoaki; Rieder, Steven; Makino, Junichiro; Portegies Zwart, Simon; Groen, Derek; Nitadori, Keigo; de Laat, Cees; McMillan, Stephen; Hiraki, Kei; Harfst, Stefan
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 767 号: 2 ページ: 146-159

    • DOI

      10.1088/0004-637x/767/2/146

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4.45 Pflops Astrophysical N-Body Simulation on K computer -- The Gravitational Trillion-Body Problem2012

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama, Tomoaki; Nitadori, Keigo; Makino, Junichiro
    • 雑誌名

      SC '12 Proceedings of the International Conference on High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis

      巻: - ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] New Numerical Galaxy Catalog (ν2GC) Model における超大規模宇宙論的N体シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      平成26年度CfCAユーザーズミーティング
    • 発表場所
      国立天文台 東京都
    • 年月日
      2015-01-20 – 2015-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大規模シミュレーションと大規模データ2014

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      第27回 理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      国立天文台 東京都
    • 年月日
      2014-12-24 – 2014-12-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structures of Dark Matter Halos Near the Free Streaming Scale and Their Impact on Indirect Detections2014

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      Fifth International Fermi Symposium
    • 発表場所
      名古屋大学 愛知県
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] New Numerical Galaxy Catalog (ν2GC) Model . II. 超大規模宇宙論的N体シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学 山形県
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hierarchical Formation of Dark Matter Halos and the Free Streaming Scale2014

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      IAUS308: The Zeldovich Universe: Genesis and Growth of the Cosmic Web
    • 発表場所
      エストニア タリン大学
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 最小のダークマターハローからの、階層的構造形成2014

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      2013年度国立天文台天文シミュレーションプロジェクト・ユーザーズミーティング
    • 発表場所
      国立天文台
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Supercomputer Simulations of Structure Formation in the Universe2013

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Symposium on Celestial Mechanics and N-Body Dynamics
    • 発表場所
      台湾 國立清華大學
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 最小スケールからはじまる階層的ダークマターハロー形成2013

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      日本天文学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] The formation and evolution of earth-mass dark matter microhalos and their impact on indirect probes of dark matter2013

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      Probes of Dark Matter on Galaxy Scales
    • 発表場所
      Monterey, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Large scale dark matter simulation2013

    • 著者名/発表者名
      石山 智明
    • 学会等名
      ALMA時代の宇宙の構造形成理論:第1世代から第n世代へ
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペタフロップス級宇宙論的N体シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      石山 智明
    • 学会等名
      2012年度国立天文台天文シミュレーションプロジェクト・ユーザーズミーティング
    • 発表場所
      国立天文台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ダークマターシミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      石山 智明
    • 学会等名
      第25回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 京速計算機による無衝突系重力多体シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      石山 智明
    • 学会等名
      日本天文学会2012年秋季年会
    • 発表場所
      大分大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] The Gravitational Trillion-Body Problem on K computer2012

    • 著者名/発表者名
      石山 智明
    • 学会等名
      The Fifth East Asian Numerical Astrophysics Meeting (EANAM 2012)
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Petascale Cosmological N-body Simulations2012

    • 著者名/発表者名
      石山 智明
    • 学会等名
      Conference on Computational Physics (CCP2012)
    • 発表場所
      ニチイ学館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] The Formation and Evolution of First Dark Matter Microhalos2012

    • 著者名/発表者名
      石山 智明
    • 学会等名
      FIRST STARS IV - From Hayashi to the Future
    • 発表場所
      ハートピア京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ペタフロップス級N体シミュレータの開発 ―ダークマターの超大規模シミュレーション―

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      「京」における高速化ワークショップ
    • 発表場所
      理化学研究所 計算科学研究機構
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スーパーコンピューターの中で生まれる宇宙

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年度 大阪支部公開シンポジウム
    • 発表場所
      甲南大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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