• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

大規模シミュレーションと次世代超広視野分光観測で解き明かすダークマターの正体

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 18H04337
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
研究機関千葉大学

研究代表者

石山 智明  千葉大学, 統合情報センター, 准教授 (90616426)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードダークマター / シミュレーション / 銀河 / 矮小銀河
研究実績の概要

以下の研究を行い、査読付欧文論文出版などの成果を挙げた。
(1)冷たいダークマターモデルを採用した高分解能宇宙論的N体シミュレーションの解析を進め、宇宙大規模構造とダークマターハローの構造の関係を調べた。赤方偏移0におけるホストハローの構造はサブハローのフィラメント降着の強さに依存して変化し、降着が強いホストハローでは(i)軸比が小さくなり、よりつぶれた形状を示す(ii)長軸の向きがフィラメント方向に揃いやすい(iii)角運動量ベクトルはフィラメント方向に垂直になりやすい、といった傾向があることを明らかにした。一方、等方的なサブハロー降着により形成されたホストハローは、より丸い形状を示す。
(2)ダークマター自己相互作用を考慮した宇宙論的N体シミュレーションコードを開発し、低光度矮小楕円体銀河スケールまで分解できる高分解能のシミュレーションを行った。これは従来当該分野でなされてきたものよりも、格段に良い分解能である。回転速度が最大となる半径の内側で平均化されたサブハローの密度は、冷たいダークマターと自己相互作用するモデル間で差が見られなかった。一方、その半径よりおよそ半分程度のスケールより内側で平均化された密度は、自己相互作用するモデルでは冷たいものより著しく低く、密度構造はコア構造を示すことを確認した。

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。

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。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] アムステルダム大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] The abundance and structure of subhaloes near the free streaming scale and their impact on indirect dark matter searches2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama Tomoaki、Ando Shin’ichiro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 492 号: 3 ページ: 3662-3671

    • DOI

      10.1093/mnras/staa069

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Void Formation: Does the Void-in-Cloud Process Matter?2019

    • 著者名/発表者名
      Chan Hei Yin Jowett、Chiba Masashi、Ishiyama Tomoaki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 490 ページ: 2405-2413

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2786

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Statistical properties of substructures around Milky Way-sized haloes and their implications for the formation of stellar streams2019

    • 著者名/発表者名
      Morinaga Yu、Ishiyama Tomoaki、Kirihara Takanobu、Kinjo Kazuki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 487 号: 2 ページ: 2718-2729

    • DOI

      10.1093/mnras/stz1373

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of interstellar objects on metallicity of low-mass first stars formed in a cosmological model2019

    • 著者名/発表者名
      Kirihara Takanobu、Tanikawa Ataru、Ishiyama Tomoaki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 486 号: 4 ページ: 5917-5923

    • DOI

      10.1093/mnras/stz1277

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Discrimination of heavy elements originating from Pop?III stars in z?= 3 intergalactic medium2019

    • 著者名/発表者名
      Kirihara Takanobu、Hasegawa Kenji、Umemura Masayuki、Mori Masao、Ishiyama Tomoaki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 491 号: 3 ページ: 4387-4395

    • DOI

      10.1093/mnras/stz3376

    • NAID

      120007132819

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Halo Substructure Boosts to the Signatures of Dark Matter Annihilation2019

    • 著者名/発表者名
      Ando Shin’ichiro、Ishiyama Tomoaki、Hiroshima Nagisa
    • 雑誌名

      Galaxies

      巻: 7 号: 3 ページ: 68-68

    • DOI

      10.3390/galaxies7030068

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ダークマターの密度揺らぎからはじまる宇宙の天体形成2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama Tomoaki
    • 学会等名
      令和元年度国立天文台 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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Constraint on the nature of dark matter by high-resolution cosmological simulations and next generation spectroscopy observations2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama Tomoaki
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大規模シミュレーションを用いたフィラメント降着がハロー構造へ及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      Morinaga Yu, Ishiyama Tomoaki
    • 学会等名
      日本天文学会 2020春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダークマターの密度揺らぎからはじまる宇宙の天体形成2019

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama Tomoaki
    • 学会等名
      シミュレーションによる宇宙の基本法則と進化の解明に向けて (QUCS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダークマターの自己相互作用を考慮した宇宙の構造形成シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      Ebisu Toshihiro, Ishiyama Tomoaki
    • 学会等名
      令和元年度国立天文台 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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙論的シミュレーションで探る、恒星ストリームと銀河重力場の関係2019

    • 著者名/発表者名
      Morinaga Yu, Ishiyama Tomoaki, Kirihara Takanobu
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙論的シミュレーションで探る、恒星ストリームの構造形成2019

    • 著者名/発表者名
      Morinaga Yu, Ishiyama Tomoaki, Kirihara Takanobu
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Revealing the nature of dark matter by ultralarge cosmological simulations and next generation wide-field spectroscopy observations2019

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      Why does the Universe accelerate?-Exhaustive study and challenge for the future)-MAR2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダークマターシミュレーション、最近の進展2018

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      ダークマターハロー研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High performance cosmological simulations for next generation wide and deep surveys2018

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      Simulated skied for new-generation spectroscopic surveys
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hierarchical formation of dark matter halos near the free streaming scale and implications for annihilation signals2018

    • 著者名/発表者名
      石山智明
    • 学会等名
      The Eighth East Asian Numerical Astrophysics Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of statistical properties of dark matter subhalos using PCA2018

    • 著者名/発表者名
      金城和樹、石山智明
    • 学会等名
      The Eighth East Asian Numerical Astrophysics Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi