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2013 年度 実績報告書

次世代ダークエネルギー探査を用いた宇宙論スケールの重力理論の検証

研究課題

研究課題/領域番号 21540270
研究機関広島大学

研究代表者

山本 一博  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50284154)

研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2014-03-31
キーワード宇宙物理 / 重力理論 / 大規模構造 / 重力レンズ / 銀河団 / ダークエネルギー
研究概要

最終年度は、修正重力模型の理論予言と宇宙論的観測との整合性に関する以下の成果を得た。
第一に、SDSS LRGサンプルを用いた多重極パワースペクトルの小スケールまで含めた振る舞いが、ハローアプローチに基づいた理論模型で説明できることを初めて見いだした。高次多重極スペクトルはone-halo項がその振る舞いを決定していることを発見し、これがサテライト銀河の分布と非線形領域の新しい情報を与えるとともに、コヒーレントな速度場測定の不定性を大きく解消する有益な情報となることもわかった。また、この発見をもとに、多重極パワースペクトルを用いたハロースケールでの重力の検証法について新たに研究を進めた。SDSS BOSS CMASS, LOWZ サンプルを用いた観測と理論の比較も試験的に行った。これらの成果は物理学会で発表された。また、パワースペクトル解析におけるウィンドー効果の影響と取り扱いに関する研究成果を発表した。
第2に、カメレオン修正重力模型の銀河団を用いた検証研究を前年に続き進めた。近傍の多波長での観測がなされている髪の毛座銀河団に着目し、この銀河団のガスの静水圧平衡に関する検証を行ったうえで、X線観測、スニィヤエフーゼルドビッチ効果、弱重力レンズ効果の観測と理論予言を詳細に比較し、カメレオン修正重力模型に対する制限を得た。f(R)模型に対する制限としては、宇宙論的観測の中で最も強い制限が得られた。
第3に、最も一般的な2階のスカラーテンソル理論を膨張宇宙に応用した一般的模型で、密度揺らぎの標準摂動理論の解析を行った。バインシュタイン機構が働く可能性のある模型に限ると、この理論が非線形の高次ではあまり修正重力による多様性がなく、ほとんど同じような振る舞いを示すことがわかった。高次項を記述するパラメーターの数を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Testing chameleon gravity with the Coma cluster2014

    • 著者名/発表者名
      A. Terukina, L. Lombriser, K. Yamamoto, D. Bacon, K. Koyama, R. C. Nichol
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 04 ページ: 013

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2014/04/013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous constraints on the growth of structure and cosmic expansion from the multipole power spectra of the SDSS DR7 LRG sample2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Oka, Shun Saito, Takahiro Nishimichi, Atsushi Taruya, Kazuhiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 439 ページ: 2515,2530

    • DOI

      10.1093/mnras/stu111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bispectrum of cosmological density perturbations in the most general second-order scalar-tensor theory2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Takushima, Ayumu Terukina, Kazuhiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 89 ページ: 104007/1,13

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.89.104007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Window effect in the power spectrum analysis of a galaxy redshift survey2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sato, G. Huetsi, G. Nakamura, K. Yamamoto
    • 雑誌名

      Int. J. of Astron. and Astrophys

      巻: 3 ページ: 243

    • DOI

      10.4236/ijaa.2013.33029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impacts of satellite galaxies in measuring the redshift-space distortions2013

    • 著者名/発表者名
      C. Hikage, K. Yamamoto
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 08 ページ: 019

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2013/08/019

    • 査読あり
  • [学会発表] SDSS III DR9 CMASS銀河サンプルの多重極パワースペクトルとハローアプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      山本一博,G. Huetsi,金丸達郎,照喜名歩,日影千秋
    • 学会等名
      日本物理学会2014年春期大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 最も一般的なスカラーテンソル理論における宇宙論的密度揺らぎの標準摂動理論一般的なスカラーテンソル理論における宇宙論的密度揺らぎの標準摂動理論2014

    • 著者名/発表者名
      宅嶌祐一郎,照喜名歩,山本一博
    • 学会等名
      日本物理学会2014年春期大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Halo approach and testing gravity with redshift-space distortions2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yamamoto
    • 学会等名
      APC-YITP collaboration: mini-workshop on gravitation and cosmology
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      20140206-20140207
  • [学会発表] かみのけ座銀河団の多波長観測を用いたカメレオン重力模型の検証2013

    • 著者名/発表者名
      照喜名歩
    • 学会等名
      第26回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス 柏図書館メディアホール
    • 年月日
      20131225-20131227
  • [学会発表] Hydrostatic equilibrium of gas distribution in Coma cluster and a test of chameleon gravity model2013

    • 著者名/発表者名
      照喜名歩, 山本一博, 小山和哉, D. Bacon, R. C. Nichol, L Lombriser
    • 学会等名
      JGRG23
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      20131205-20131208
  • [学会発表] 最も一般的なスカラー・テンソル理論における宇宙論的密度揺らぎのバイスペクトル2013

    • 著者名/発表者名
      宅嶌祐一郎, 照喜名歩, 山本一博
    • 学会等名
      第2回観測的宇宙論ワークショップ
    • 発表場所
      三鷹市国立天文台
    • 年月日
      20131204-20131206
  • [学会発表] かみのけ座銀河団の多波長観測を用いた Chameleon 重力模型の検証2013

    • 著者名/発表者名
      照喜名歩, 山本一博, 小山和哉, D. Bacon, R. C. Nichol, L Lombriser
    • 学会等名
      第2回観測的宇宙論ワークショップ
    • 発表場所
      三鷹市国立天文台
    • 年月日
      20131204-20131206
  • [学会発表] Impacts of satellite galaxies on the redshift-space distortions2013

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Hikage
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Particles, Strings, and Cosmology
    • 発表場所
      Taipei
    • 年月日
      20131120-20131126
  • [学会発表] Impact of satellite galaxies on the redshift-space distortions2013

    • 著者名/発表者名
      山本一博, 日影千秋
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋期大会物理学会2013年秋期大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      20130920-20130923
  • [学会発表] 最も一般的なスカラーテンソル理論における宇宙論的密度揺らぎのバイスペクトル2013

    • 著者名/発表者名
      宅嶌祐一郎, 照喜名歩, 山本一博
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋期大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      20130920-20130923
  • [学会発表] Impacts of satellite galaxies in measuring the cosmic growth rate2013

    • 著者名/発表者名
      日影千秋, 山本一博
    • 学会等名
      日本天文学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130919-22
  • [学会発表] 銀河団のガス分布観測を用いた修正重力模型の検証2013

    • 著者名/発表者名
      照喜名歩, 山本一博, 小山和哉, D. Bacon, R. C. Nichol, L Lombriser
    • 学会等名
      日本天文学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130919-20130922

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公開日: 2015-05-28  

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