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2011 年度 実績報告書

銀河分布を用いたダークエネルギーの研究

計画研究

研究領域広視野深宇宙探査によるダークエネルギーの研究
研究課題/領域番号 18072004
研究機関名古屋大学

研究代表者

杉山 直  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70222057)

研究分担者 松原 隆彦  名古屋大学, 基礎理論研究センター, 准教授 (00282715)
吉田 直紀  東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 准教授 (90377961)
高橋 龍一  弘前大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60413960)
キーワードダークエネルギー / 構造形成 / 密度揺らぎ / 宇宙大構造
研究概要

当該年度は、ダークエネルギーが宇宙大規模構造の形成に及ぼす影響、特に間近に迫った、すばる搭載超広視野カメラHSCでの観測に対する知見を得ることを目的とし研究を遂行した。まず、これまでに行った大規模宇宙論的N体数値シミュレーションのデータを公開するとともに、解析を行った。具体的には、大域的な銀河探査による重力レンズ効果を予測して、実空間でのコバリアンス行列(パワースペクトルの分散)の計算を行い、また像の増光率や歪みの確率分布関数を調べた。さらに数値シミュレーションの成果として、宇宙の密度揺らぎの非線形パワースペクトルを多数の宇宙モデルや赤方偏移に対して作成し、そのフィッティング公式を作成した。さらに早期銀河形成の宇宙論的シミュレーションを用い、ライマンアルファ輝線銀河とよばれる星形成銀河の空間分布、光度関数など統計的諸性質を明らかにした。最近得られた宇宙年齢20億年の頃に存在した銀河の観測結果と詳細に比較し、銀河からの紫外光脱出確率の新しいモデルを提案した。この成果も、HSCカメラでの観測提案へとつながるものである。
解析的取り扱いついては、非線形摂動論を大幅に拡張して、実際の観測可能量を予言するための統合摂動論の基礎的な土台を完成させた。この新しい理論的方法を数値シミュレーションと比較して、赤方偏移空間変形効果、ハローバイアスの効果などの非線形領域の振る舞いの理解を大きく広げた。この他にも、ダークマターが任意の質量の粒子に崩壊する場合のモデルに対する制限をつける研究や、宇宙背景放射の温度揺らぎの空間パターン解析から、その角度パワースペクトルに、音響振動のスケール近辺に奇妙な構造が見られること、そのよう構造は宇宙初期の大膨張期であるインフレーションでは生成することが難しいことを明らかにする研究など、ダークエネルギーが存在している宇宙での大規模構造に関連する多彩な研究を進めた。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Constraint on the primordial vector mode and its magnetic field generation from seven-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe observations2012

    • 著者名/発表者名
      K.Ichiki, K.Takahashi, N.Sugiyama
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 85 ページ: id.043009

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.85.043009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ionized bubble number count as a probe of non-Gaussianity2012

    • 著者名/発表者名
      H.Tashiro, N.Sugiyama
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 420 ページ: 441-446

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2011.20049.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of cross correlations between CMB and large-scale structure to constraints on the primordial non-Gaussianity2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Takeuchi, K.Ichiki, T.Matsubara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D

      巻: 85 ページ: Id.043518(1-17)

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.85.043518

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine features in the primordial power spectrum2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kumazaki, S.Yokoyama, N.Sugiyama
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 12 ページ: 008

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2011/12/008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formulation and constraints on decaying dark matter with finite mass daughter particles2011

    • 著者名/発表者名
      S.Aoyama, K.Ichiki, D.Nitta, N.Sugiyama
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 09 ページ: 025

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2011/09/025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification of the halo mass function by kurtosis associated with primordial non-Gaussianity2011

    • 著者名/発表者名
      S.Yokoyama, N.Sugiyama, S.Zaroubi, J.Silk
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 417 ページ: 1074-1087

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2011.19323.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear biasing and redshift-space distortions in Lagrangian resummation theory and N-body simulations2011

    • 著者名/発表者名
      M.Sato, T.Matsubara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D

      巻: 84 ページ: Id.043501(1-15)

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.84.043501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Next-to-leading resummation of cosmological perturbations via the Lagrangian picture : 2-loop correction in real and redshift spaces2011

    • 著者名/発表者名
      T.Okamura, A.Taruya, T.Matsubara
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 08 ページ: Id.012(1-18)

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2011/08/012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulations of Wide-field Weak-lensing Surveys. II. Covariance Matrix of Real-space Correlation Function2011

    • 著者名/発表者名
      M.Sato, M.Takada, T.Hamana, T.Matsubara
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 734 ページ: Id.76(1-12)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/734/2/76

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear perturbation theory integrated with nonlocal bias, redshift-space distortions, and primordial non-Gaussianity2011

    • 著者名/発表者名
      T.Matsubara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D

      巻: 83 ページ: Id.083518(1-20)

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.83.083518

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The pairwise velocity probability density function in models with local primordial non-Gaussianity2011

    • 著者名/発表者名
      T.-Y.Lam, T.Nishimichi, N.Yoshida
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 414 ページ: 289-303

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2011.18390.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lyman α emitters in cosmological simulations-I. Lyman α escape fraction and statistical properties at z=3.12011

    • 著者名/発表者名
      I.Shimizu, N.Yoshida, T.Okamoto
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 418 ページ: 2273-2282

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2011.19549.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probability Distribution Functions of Cosmological Lensing : Convergence, Shear, and Magnification2011

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: Vol.742Id.15 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1088/0004-637X/742/1/15

    • 査読あり
  • [学会発表] Revising the Halo-Fit Model for WMAP Cosmological Models2012

    • 著者名/発表者名
      高橋龍一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] Revising the Halo-Fit Model for WMAP Cosmological Models2012

    • 著者名/発表者名
      高橋龍一
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      龍谷大学(京都府)
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] 数値シミュレーションを用いた重力レンズを受けた宇宙背景幅射の温度&偏光ゆらぎの擬似マップの作成2012

    • 著者名/発表者名
      高橋龍一
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      龍谷大学(京都府)
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] バリオン音響振動で探るダークエネルギー2012

    • 著者名/発表者名
      松原隆彦
    • 学会等名
      日本物理学会素粒子論領域合同シンポジウム:加速膨張を続ける宇宙論
    • 発表場所
      関西学院大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] Structure of the Universe and Dark Components2012

    • 著者名/発表者名
      杉山直
    • 学会等名
      Workshop on Particle Physics of the Dark Universe
    • 発表場所
      東京大学数物連携宇宙研究機構、東京大学柏キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-02
  • [学会発表] Have we understood the Universe2012

    • 著者名/発表者名
      杉山直
    • 学会等名
      Perspectives in Theoretical Physics-From Quark-Hadron Sciences to Unification of Theoretical Physics-
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所、京都市(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-06
  • [学会発表] Cosmic Magnetic Fields2012

    • 著者名/発表者名
      杉山直
    • 学会等名
      CCAP Seminar
    • 発表場所
      CCAP、Ohio State University
    • 年月日
      2012-01-10
  • [学会発表] 天文学及び関連分野の将来展望2012

    • 著者名/発表者名
      杉山直
    • 学会等名
      第12回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所、相模原市(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-05
  • [学会発表] Cosmic Microwave Background : Ultimate Tool for Cosmology2011

    • 著者名/発表者名
      杉山直
    • 学会等名
      Xth International Conference on Gravitation, Astrophysics and Cosmology
    • 発表場所
      Quy-Nhon, Vietnam(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-18
  • [学会発表] Acoustic Oscillations in Temperature Fluctuations of Cosmic Microwave Background Radiation2011

    • 著者名/発表者名
      杉山直
    • 学会等名
      第27回京都賞記念ワークショップ基礎化学部門「観測的宇宙物理の進展:宇宙背景放射とX線天文学」
    • 発表場所
      京都国際会議場、京都市(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] Analytic Minkowski Functionals in the CMB2011

    • 著者名/発表者名
      松原隆彦
    • 学会等名
      IAP seminar
    • 発表場所
      Institut d'Astrophysique de Paris, France(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-28
  • [学会発表] Integration of nonlocal bias, redshift-space distortions, primordial non-Gaussianity with the nonlinear perturbation theory2011

    • 著者名/発表者名
      松原隆彦
    • 学会等名
      DENET/IAP Conference "The Accelerating Universe"
    • 発表場所
      Institut d'Astrophsique de Paris, France(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-26
  • [学会発表] Cosmological simulations for next-generation surveys2011

    • 著者名/発表者名
      吉田直紀
    • 学会等名
      DENET/IAP Conference "The Accelerating Universe"
    • 発表場所
      Institut d'Astrophsique de Paris, France(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-24
  • [学会発表] Contents of the Universe2011

    • 著者名/発表者名
      杉山直
    • 学会等名
      Fundamental Physics using Atoms-Towards better understanding of our matter universe-
    • 発表場所
      岡山大学理学部、岡山市(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-08
  • [学会発表] Integrated perturbation theory : nonlocal bias, redshift-space distortions, primordial non-Gaussianity, and resummations2011

    • 著者名/発表者名
      松原隆彦
    • 学会等名
      PTchat 2011 workshop
    • 発表場所
      Institut de Physique Theorique CEA, IPhT, France(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 非線形パワースペクトルのフィティング公式の改良2011

    • 著者名/発表者名
      高橋龍一
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] Lagrangian resummation theory and observables in the large-scale structure of the universe2011

    • 著者名/発表者名
      松原隆彦
    • 学会等名
      Summuer Institute 2011(宇宙・素粒子論)
    • 発表場所
      人材開発センター富士研修所富士Calm(山梨県富士吉田市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-03
  • [学会発表] 宇宙の大規模構造における観測可能量と摂動論2011

    • 著者名/発表者名
      松原隆彦
    • 学会等名
      竹原理論物理学研究会
    • 発表場所
      ホテル大広苑(広島県竹原市)
    • 年月日
      2011-06-08
  • [学会発表] Effect of Kurtosis-type of Primordial Non-Gaussianity on Halo Mass Function2011

    • 著者名/発表者名
      杉山直
    • 学会等名
      Cosmological Non-Gaussianity : Observations Confront Theory Workshop
    • 発表場所
      University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, USA(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-15

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公開日: 2013-06-26  

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