バリオン宇宙の理論的探究と次世代X線衛星

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20340041
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 須藤 靖 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90183053)
• 研究分担者: 佐々木 伸 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (80262260) ; 北山 哲 東邦大学, 理学部, 教授 (00339201) ; 吉川 耕司 筑波大学, 数理物質科学研究科, 講師 (70451672) ; 山崎 典子 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (20254146)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 宇宙論 / X 線天文学 / ダークバリオン / 流体シミュレーション / ハッブル定数

研究概要

宇宙論的数値シミュレーションを用いて、宇宙のダークバリオンの有力な候補であるWHIM(Warm-Hot Intergalactic Medium)の検出可能性を詳細に議論した。我々の解析結果は、日米蘭の宇宙ミッションORIGINの提案に重要な役割を果たしたが、残念ながら採択にはいたらなかった。しかし、これはJAXAの次期小型衛星ミッション公募プログラムに、DIOS(Diffuse Intergalactic Oxygen Surveyor)衛星計画として再提案される予定である。これに加えて、銀河団ガスの詳細なモデル化を行い、従来無視されていた銀河団ガス密度と温度の非一様性に関する統計モデルを構築し、それを実際の観測データによって検証した。さらにこのモデルが銀河団を用いたハッブル定数の測定に与える系統誤差を指摘した。最後に、広く用いられている静水圧平衡の仮定の正当性を数値シミュレーションデータを用いて検証し、その仮定の下で得られる質量が真の質量に比べて約2割程度のずれを示す事を見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Validity of Hydrostatic Equilibrium in Galaxy Clusters from Cosmological Hydrodynamical Simulations (2013)
  • 著者名/発表者名: Daichi Suto, Hajime Kawahara, Tetsu Kitayama, Shin Sasaki, Yasushi Suto, and Renyue Cen
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 767 ページ: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] ORIGIN: Metal Creation and Evolution from the Cosmic Dawn (2011)
  • 著者名/発表者名: Der Herder et al.
  • 雑誌名: Experimental Astronomy 巻: 34 ページ: 519-549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unknowns and unknown unknowns: from dark sky to dark matter and dark energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Suto
  • 雑誌名: SPIE 巻: 7733 ページ: 773302-773302-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] DIOS: the diffuse intergalactic oxygen surveyor: status and prospects (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ohashi, Y.Ishisaki, Y.Ezoe, S.Sasaki, H.Kawahara, K.Mitsuda, N.Yamasaki, Y.Takei, M.Ishida, Y. Tawara, I.Sakurai, A.Furuzawa, Y.Suto, K.Yoshikawa, N.Kawai, R.Fujimoto, T.G.Tsuru, K.Matsushita, and T.Kitayama
  • 雑誌名: SPIE 巻: 7732 ページ: 77321S-77321S-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of Chandra calibration uncertainties on galaxy cluster temperatures: application to the Hubble constant (2010)
  • 著者名/発表者名: Erik Reese, Hajime Kawahara, Tetsu Kitayama, Naomi Ota, Shin Sasaki, and Yasushi Suto
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 721 ページ: 653-669
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku broad-band spectroscopy of RX J1347.5-1145: constraints on the extremely hot gas and non-thermalemission (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Ota, K. Murase, T. Kitayama, E. Komatsu, M. Hattori, H. Matsuo, T. Oshima, Y. Suto, and K. Yoshikawa
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 491 ページ: 363-377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracting Galaxy Cluster Gas Inhomogeneity from X-ray Surface Brightness: A Statistical Approach and Application to Abell 3667 (2008)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara, Erik Reese, Tetsu Kitayama, Shin Sasaki, and Yasushi Suto
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 687 ページ: 936-950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Errors in the Hubble Constant Measurement from the Sunyaev-Zel'dovich effect (2008)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara, Tetsu Kitayama, Shin Sasaki, and Yasushi Suto
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 674 ページ: 11-21
  • 査読あり
• [学会発表] SZ効果から導かれるハッブル定数の系統誤差の発見 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河原創、北山哲、佐々木伸、須藤靖
  • 学会等名: Chandraの再解析、日本天文学会
  • 発表場所: 広島大学春季年会
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] Revisiting the Hubble Constant Measurement from the Sunyaev-Zel'dovich Effect (2009)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara, Tetsu Kitayama, Shin Sasaki, Yasushi Suto
  • 学会等名: Princeton University-DENET joint Workshop on Science Opportunities with Wide-Field Imaging and Spectroscopy of the Distant Universe
  • 発表場所: Princeton University, USA
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] Inhomogeneities in galaxy clusters (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Suto
  • 学会等名: Kavli Institute at Pekin University conference on Large-scale structure and galaxy formation with LAMOST
  • 発表場所: Pekin University, China
  • 年月日: 2009-04-16
• [学会発表] A Statistical Approach to Galax y Cluster Gas Inhomogeneity:Chandra Observations of Nearby Galaxy Clusters (2009)
  • 著者名/発表者名: Erik Reese,Hajime Kawahara,Tetsu Kitayama, Shin Sasaki, Yasushi Suto
  • 学会等名: American Astronomical Society Meeting
  • 発表場所: Long Beach, USA
  • 年月日: 2009-01-12
• [学会発表] Log-normal fluctuations in the intracluster medium and their impact on X-ray and SZ cluster observations (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Suto
  • 学会等名: The 3rd KIAS workshop onCosmology and structure formation
  • 発表場所: Korea Institute of Advanced Study, Korea
  • 年月日: 2008-10-27
• [学会発表] X線輝度分布を用いた銀河団ガス内不均一性の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河原創、北山哲、佐々木伸、須藤靖
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 岡山理科大学秋季年会
  • 年月日: 2008-09-12
• [図書] 主役はダーク (2013)
  • 著者名/発表者名: 須藤靖
  • 総ページ数: 296
  • 出版者: 毎日新聞社
• [図書] 宇宙生物学入門惑星・生命・文明の起源 (2012)
  • 著者名/発表者名: 須藤靖、田中深一郎、荒深遊、杉村美佳、東悠平訳
  • 総ページ数: 343
  • 出版者: 丸善出版
• [図書] 三日月とクロワッサン (2012)
  • 著者名/発表者名: 須藤靖
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: 毎日新聞社
• [図書] もうひとつの一般相対論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 須藤靖
  • 総ページ数: 185
  • 出版者: 日本評論社
• [図書] 人生一般ニ相対論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 須藤靖
  • 総ページ数: 206
  • 出版者: 東京大学出版会
• [図書] 解析力学・量子論 (2008)
  • 著者名/発表者名: 須藤靖
  • 総ページ数: 274
  • 出版者: 東京大学出版会
• [備考]
  • URL: http://www-utap.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~suto/mytalks.html