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2020 年度 実施状況報告書

コスミックバリアンスを越えた精密宇宙論の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K03616
研究機関名古屋大学

研究代表者

市來 淨與  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (10534480)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード初期密度揺らぎ
研究実績の概要

本年度は主に研究計画に掲げた初期3次元密度揺らぎの再構築の方法として、遠方銀河団を通過してくるCMB光子の偏光の情報を用いる研究に取り掛かった。CMB光子は散乱する自由電子からみた宇宙のCMB温度揺らぎの4重極によって偏光する。従って、多くの遠方銀河団からの偏光を観測することにより、我々の光円錐の内側を含む、宇宙の様々な場所における大スケールの3次元的な揺らぎを推定することが可能となる。
揺らぎの推定を行うためには、揺らぎを生成し、その揺らぎから期待される銀河団でのストークスパラメータを予言し、さらにそのストークスパラメタから逆問題として揺らぎを推定する、というアルゴリズムを実装する必要がある。

現在は上記アルゴリズムを実現する低分解能の計算コードを開発し、様々な銀河団分布や様々な初期密度揺らぎの状態を用いることにより、アルゴリズムに付随する系統的な問題を精査しているところである。特に銀河団の分布の仕方で再構築の精度が大きく変わるような傾向が現在得られている。現状、低分解能の計算結果であるため今後更なる検討が必要ではあるものの、研究目的にある通り揺らぎの分散の推定ではなく、揺らぎの時間進化を直接測ることができることから、これまでのCMB観測から得られている暗黒エネルギーに関する制限を大幅に改善できる可能性を示している。この結果が高分解能の計算においても実現するかを今後調べていく必要がある。初期段階のアイデアと結果は国際研究会において発表を行った他、学内のセミナーでも発表した。

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

昨年度投稿した学術論文の再投稿が遅れているが、平行して他の研究計画は着実に進捗があり、概ね順調に進んでいるといえる。

今後の研究の推進方策

銀河団偏光による密度揺らぎ再構築については、現在行っている高分解能化と計算の高速化を引き続き行っていく。先行研究との比較が難しい問題のため、数値計算アルゴリズムの系統誤差や間違え等に細心の注意をはらいながら進める。

次年度使用額が生じた理由

学会をはじめ多くの研究会がオンライン化して旅費の支出が小さくなっている。次年度以降出張が可能となった場合の旅費として確保すると共に、オンラインでの業務の能率をあげるための物品費として使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Small-scale CMB anisotropies induced by the primordial magnetic fields2021

    • 著者名/発表者名
      Minoda Teppei、Ichiki Kiyotomo、Tashiro Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2021 ページ: 093~093

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2021/03/093

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An iterative reconstruction algorithm for Faraday tomography2020

    • 著者名/発表者名
      Cooray Suchetha、Takeuchi Tsutomu T、Akahori Takuya、Miyashita Yoshimitsu、Ideguchi Shinsuke、Takahashi Keitaro、Ichiki Kiyotomo
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 500 ページ: 5129~5141

    • DOI

      10.1093/mnras/staa3580

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 21cm forest probes on axion dark matter in postinflationary Peccei-Quinn symmetry breaking scenarios2020

    • 著者名/発表者名
      Shimabukuro Hayato、Ichiki Kiyotomo、Kadota Kenji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102 ページ: id. 023522

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.102.023522

  • [学会発表] 偏光スニヤエフゼルドビッチ効果を用いた宇宙論2021

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      国立天文台研究集会「(サブ)ミリ波単一鏡の革新で挑む, 天文学の未解決問題」
    • 招待講演
  • [学会発表] Cosmology with CMB Quadrupoles2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyotomo Ichiki
    • 学会等名
      7th Korea-Japan Workshop on Dark Energy: Maeda's Universe
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SKA宇宙論2020

    • 著者名/発表者名
      市來淨與
    • 学会等名
      Testing Gravity THxOBS Japan kickoff meeting
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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