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加速宇宙観測における等方な非一様性による系統誤差と宇宙原理の観測的検証

公募研究

研究領域なぜ宇宙は加速するのか? - 徹底的究明と将来への挑戦 -
研究課題/領域番号 16H01097
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

柳 哲文  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (60467404)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード非一様宇宙モデル / 相対論的宇宙論
研究実績の概要

本研究では非一様球対称宇宙モデルを考え,我々はその中心にいるとして,そのような球対称な非一様性を観測からどれくらい制限がつけられるか,非一様性がどの程度の系統誤差を生じさせるかを明らかにすることである.
前年度に与えられた光度距離ー赤方偏移関係から,それを満たすΛLTBモデルを構築し,真の宇宙項の値と光度距離にパラメータとして含まれる見かけの宇宙項の値との差を埋めるためにはどの程度の非一様性が必要かを明らかにすることに成功した.
本年度は,このように構成されたモデルにおいて,宇宙背景放射の角度パワースペクトルを計算する手法を開発し,オープンコードと組み合わせることによって,実際に角度パワースペクトルを計算することができるようになった.具体的には光子の最終散乱面付近では十
分一様等方な状況が実現されているとし,最終散乱面付近における一様等方モデルのパラメータをΛLTBモデルから抽出し,それをオープンコードに入力することによって,仮想的な一様等方宇宙におけるパワースペクトルを得る.その後,最終散乱面までの角径距離の違いに伴う補正を行うことによって,ΛLTBモデルにおける宇宙背景放射のパワースペクトルを計算することができる.
このパワースペクトルと観測データを比較し,モンテカルロ解析を行って,モデルパラメータに制限を付け,結果が学術誌に掲載された.
また,これらの結果からつけられた制限の範囲内で,クラスターからのCMB光子の散乱についての解析を現在行っており,より強い制限がつくことを示唆する結果を得ている.これについては新学術領域シンポジウムで報告を行った.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Observational Constraint on Spherical Inhomogeneity with CMB and Local Hubble Parameter2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Tokutake, Kiyotomo Ichiki, Chul-Moon Yoo
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 1803 号: 03 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/03/033

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spins of primordial black holes formed in the matter-dominated phase of the Universe2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo, Kazunori Kohri, Ken-ichi Nakao
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 8 ページ: 083517-083517

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.083517

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Self-gravitating oscillons and new critical behavior2017

    • 著者名/発表者名
      Taishi Ikeda, Chul-Moon Yoo, Vitor Cardoso
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 6 ページ: 064047-064047

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.064047

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3D Simulation of Spindle Gravitational Collapse of a Collisionless Particle System2017

    • 著者名/発表者名
      Chul-Moon Yoo, Tomohiro Harada, Hirotada Okawa
    • 雑誌名

      Classical an Quantum Gravity

      巻: 34 号: 10 ページ: 105010-105010

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aa6ad5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inverse construction of the ΛLTB model from a distance-redshift relation2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Tokutake, Chul-Moon Yoo
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 10 号: 10 ページ: 009-009

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2016/10/009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Primordial black hole formation in the matter-dominated phase of the Universe2016

    • 著者名/発表者名
      T.~Harada, C.~M.~Yoo, K.~Kohri, K.~i.~Nakao and S.~Jhingan
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 833 号: 1 ページ: 61-61

    • DOI

      10.3847/1538-4357/833/1/61

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Critical behavior of a spherically symmetric domain wall collapse2016

    • 著者名/発表者名
      Taishi Ikeda, Chul-Moon Yoo
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: D94 号: 12 ページ: 124032-124032

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.124032

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] On Observational Effects of Spherical Inhomogeneity2017

    • 著者名/発表者名
      柳 哲文
    • 学会等名
      新学術領域「なぜ宇宙は加速するのか?- 徹底的究明と将来への挑戦-」
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] On Observational Effects of Spherical Inhomogeneity2017

    • 著者名/発表者名
      柳 哲文
    • 学会等名
      新学術領域「加速宇宙」計画研究A01,A03,B01合同ミーティング
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] On Observational Effects of Spherical Inhomogeneity2017

    • 著者名/発表者名
      柳 哲文
    • 学会等名
      新学術領域「なぜ宇宙は加速するのか?」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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