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2021 年度 実績報告書

精密宇宙論観測による原始ブラックホール探査と極小スケール原始ゆらぎの徹底解明

研究課題

研究課題/領域番号 20J22260
研究機関名古屋大学

研究代表者

阿部 克哉  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワード原始ゆらぎ / 原始ブラックホール / 構造形成 / 宇宙論 / 宇宙再電離 / 電波天文 / 宇宙マイクロ波背景放射
研究実績の概要

2021年度は、2本の論文を発表した。特に、“Constraint on the early-formed dark matter halos using the free-free emission in the Planck foreground analysis” (PhysRevD.105.063531) では、小スケールにおける原始ゆらぎのパワーが標準宇宙論で予言されるものよりも強かった場合に、一般的な宇宙の構造形成史よりも一足早く形成されうる、暗黒物質ハローに着目し、これによる観測量を議論した。これらの予言と実際の宇宙論的観測結果を組み合わせることにより、小スケールの原始ゆらぎの大きさに対して制限を設けることに成功した。また、“Free-free background radiation from accreting primordial black holes” (arXiv:2108.01916 [astro-ph.CO]) では、原始ブラックホール周辺のガス降着に着目し、これによる観測量を議論した。これらの研究成果について、2021年度中に1件の国際会議と3件の国内会議で発表した。これらの会議での発表や議論をはじめとし、2021年度は議論を多数重ね、最終年度において本研究目標達成のための研究アイデアを得た。

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

本研究は、小スケールにおける原始ゆらぎの大きさを徹底的に検証することを目的としている。当初の予定では、数々の検証法のうち、原始ブラックホールに特化した研究を計画していたが、2020年度からの研究により、原始ブラックホールに限定せず、様々な手法を用いることで原始ゆらぎをより強く制限できることが明らかになった。その意味で2021年度は、上述したように原始ブラックホールだけでなく、初期形成暗黒物質ハローに着目した研究を行うことで、小スケール原始ゆらぎの大きさに制限を設けることができた。また、これらの研究内容に関して、会議やセミナーでの発表を通じて周知することができた。以上より本研究課題はおおむね順調に進展していると評価できる。

今後の研究の推進方策

今後も、原始ブラックホールに限定せず様々な手法を用いることで、本研究の最終的な目的である、小スケールにおける原始ゆらぎの大きさの徹底検証をを行なっていく予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Constraint on the early-formed dark matter halos using the free-free emission in the Planck foreground analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuya T. Abe, Teppei Minoda, Hiroyuki Tashiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 ページ: 063523

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.105.063531

    • 査読あり
  • [学会発表] Constraint on the dark matter halo formation in the early universe by the free-free emission2021

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Abe
    • 学会等名
      Sixteenth Marcel Grossmann Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] ダークマターハロー由来の熱制動放射2021

    • 著者名/発表者名
      阿部克哉
    • 学会等名
      第10回観測的宇宙論ワークショップ
  • [学会発表] 熱的制動放射による宇宙初期でのダークマター形成への制限2021

    • 著者名/発表者名
      阿部克哉
    • 学会等名
      第1回 KMI フラッシュ(名古屋大学)
  • [学会発表] Constraint on the dark matter halo formation in the early universe by the free-free emission2021

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Abe
    • 学会等名
      SKA サイエンスワークショップ

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公開日: 2023-12-25  

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