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2014 年度 実績報告書

次世代大規模銀河サーベイにおける弱重力レンズ効果測定を通した暗黒エネルギーの研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J11501
研究機関東京大学

研究代表者

宮武 広直  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワードダークエネルギー / ダークマター / 宇宙論 / 重力レンズ / 宇宙の構造形成
研究実績の概要

2014年3月から、すばる望遠鏡超広視野カメラHyper Suprime-Cam (HSC)による大規模銀河サーベイが始まった。このデータを用いて、弱重力レンズ効果解析における系統誤差のうち、特に点拡がり関数が弱重力レンズ効果の測定に及ぼす影響について調べた。データ解析パイプラインを開発、改良した結果、この系統誤差を、HSCにおける初期データを使った弱重力レンズ効果解析で期待される統計誤差よりも小さく抑え込むことができた。

また、銀河間の暗黒物質のフィラメント構造を弱重力レンズ効果で検出する研究を行った。フィラメント構造による弱重力レンズ効果は非常に微弱であるが、SDSS LRG銀河を用いて、複数の銀河ペアを重ね合わせることにより、弱重力レンズ信号を検出することに成功した。検出された信号はN体計算による予測とよく一致することがわかった。

さらに、SDSS-III BOSS銀河における弱重力レンズ効果と銀河クラスタリングを組み合わせることによって、宇宙論パラメータに制限を付ける研究を行った。銀河クラスタリング信号の振幅は、多くの宇宙論の情報を持っているが、銀河バイアスと縮退している。弱重力レンズ信号を用いることで、この縮退を解くことに成功した。本研究はこのような解析のうち、最も高赤方偏移(z=0.5)のものである。本解析で得られた宇宙論パラメータは現在までの観測と無矛盾であることがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

HSCによるデータ取得は順調に始まり、弱重力レンズ効果の系統誤差評価についても、第一段階として、点拡がり関数の評価を既に行った。また、フィラメント効果による弱重力レンズ効果の研究についてはSDSSのデータを用いた研究を既に行っており、これはHSCのデータを用いた研究の基礎になるものである。

今後の研究の推進方策

弱重力レンズ効果の系統誤差評価の第二段階として、銀河の形状測定アルゴリズムによる系統誤差を調べていく。具体的には銀河と星の形状の相関や銀河団のない位置での重力レンズ信号を見て、各種ヌルテストを実行する。また現実的なシミュレーション画像を用いて銀河の形状測定アルゴリズムによる系統誤差を定量化していく。

また、Atacama Cosmology Telescope Surveyなどと協力して、銀河団を用いて宇宙論パラメータに制限を付ける研究の準備を進めていく。さらに、フィラメント構造の研究についてもHSCのデータを使った解析について検討を進めていく。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] The Weak Lensing Signal and the Clustering of BOSS Galaxies I: Measurements2015

    • 著者名/発表者名
      Miyatake, Hironao; More, Surhud; Mandelbaum, Rachel; Takada, Masahiro; Spergel, David. N.; Kneib, Jean-Paul; Schneider, Donald P.; Brinkmann, J.; Brownstein, Joel R.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Weak Lensing Signal and the Clustering of BOSS Galaxies II: Astrophysical and Cosmological Constraints2015

    • 著者名/発表者名
      More, Surhud; Miyatake, Hironao; Mandelbaum, Rachel; Takada, Masahiro; Spergel, David; Brownstein, Joel; Schneider, Donald P.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] GALSIM: The modular galaxy image simulation toolkit2015

    • 著者名/発表者名
      Rowe, B. T. P.; Jarvis, M.; Mandelbaum, R.; Bernstein, G. M.; Bosch, J.; Simet, M.; Meyers, J. E.; Kacprzak, T.; Nakajima, R.; Zuntz, J.; Miyatake, H.; Dietrich, J. P.; Armstrong, R.; Melchior, P.; Gill, M. S. S.
    • 雑誌名

      Astronomy and Computing

      巻: 10 ページ: 121 150

    • DOI

      10.1016/j.ascom.2015.02.002

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Tenth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey: First Spectroscopic Data from the SDSS-III Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment2014

    • 著者名/発表者名
      Ahn, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement

      巻: 221-2 ページ: 16

    • DOI

      10.1088/0067-0049/211/2/17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The GREAT3 challenge2014

    • 著者名/発表者名
      Miyatake, H.; Mandelbaum, R.; Rowe, B.
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: 9-4 ページ: C04031

    • DOI

      10.1088/1748-0221/9/04/C04031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Third Gravitational Lensing Accuracy Testing (GREAT3) Challenge Handbook2014

    • 著者名/発表者名
      Mandelbaum, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement

      巻: 212-1 ページ: 28

    • DOI

      10.1088/0067-0049/212/1/5

    • 査読あり
  • [学会発表] Hyper Suprime-Camにおける銀河形状測定の系統誤差の評価2015

    • 著者名/発表者名
      宮武広直, Steve Bickerton, Alexie Leauthaud, Surhud More, 岡部信広, 高田昌広, 大栗真宗, 浜名崇, 宮崎聡, Bob Armstrong, Jim Bosch, Robert Lupton, Paul Price, 梅津敬一, Rachel Mandelbaum, Melanie Simet, 内海洋輔, 西澤淳, 大倉悠貴, 他 HSC weak lensing analysis team
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
  • [学会発表] A Synergy of HSC and ACTPol Surveys2014

    • 著者名/発表者名
      Hironao Miyatake
    • 学会等名
      Workshop on Synergy of HSC and Hiroshima CORE-U projects for Galaxy Clusters and Astronomical Transients
    • 発表場所
      Hiroshima University
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-27
  • [学会発表] Weak Lensing Signal and Clustering of SDSS-III/CMASS Galaxies2014

    • 著者名/発表者名
      Hironao Miyatake
    • 学会等名
      KICP seminar
    • 発表場所
      KICP, University of Chicago
    • 年月日
      2014-05-02 – 2014-05-02

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公開日: 2016-06-01  

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