| 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 - |
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| 研究課題/領域番号 |
18H04336
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
吉川 耕司 筑波大学, 計算科学研究センター, 講師 (70451672)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 宇宙大規模構造 / ニュートリノ / Vlasovシミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、宇宙大規模構造形成における質量を持つニュートリノの力学的影響を、無衝突ボルツマン方程式(ブラソフ方程式)を直接数値積分するブラソフシミュレーションによって行うことで、従来のN体シミュレーションで得られる結果と比べてショットノイズの無いクリーンな数値シミュレーションを行うことに成功した。
更に、熱速度がほぼ無視できるコールドダークマターの運動は従来のN体シミュレーションによって計算し、ニュートリノの運動をブラソフシミュレーションで計算する新たなハイブリッドな数値シミュレーション手法を開発することに成功した。
この新しい手法によって得られた数値シミュレーション結果によって、宇宙大規模構造の密度揺らぎのパワースペクトルやダークマターハローの質量関数といった統計量に対するニュートリノの力学的影響については、従来のN体シミュレーションによる結果と整合的な結果を得た。一方、ニュートリノの質量によって宇宙大規模構造のフィラメント構造に沿ったニュートリノの速度分散の分布構造が大きく異なることを見出した。
更に、宇宙大規模構造の形成過程において発生するダークマターとニュートリノの相対速度によってダークマターハローの下流部に形成されると予言されていたニュートリノ航跡が実際に形成されることを数値シミュレーションによって初めて確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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