6次元ボルツマン方程式による自己重力系の数値シミュレーション

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21654026
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 吉川 耕司 筑波大学, 数理物質系, 講師 (70451672)
• 研究分担者: 梅村 雅之 筑波大学, 数理物質系, 教授 (70183754)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 数値シミュレーション / 自己重力系

研究概要

6次元位相空間上での無衝突ボルツマン方程式を数値的に解くことによって、自己重力系の数値シミュレーションコードを開発し、世界で初めて科学的に意味のある規模での自己重力系の数値シミュレーションを行った。更に、N体シミュレーションと比較することによって、その妥当性及びN体シミュレーションに対する長所・短所を調べた。また、宇宙論的な大規模構造形成の数値シミュレーションを実行できるよう、宇宙論的共動座標系での無衝突ボルツマン方程式の数値シミュレーションにも対応し、その結果をN体シミュレーションと比較することで妥当性を確認することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Non-Equilibrium Ionization State and Two-Temperature Structure in the Bullet Cluster 1E0657-56 (2012)
  • 著者名/発表者名: Akahori, T., Yoshikawa, K
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 64 ページ: 12
  • 査読あり
• [雑誌論文] ARGOT : Accelerated radiative transfer on grids using oct-tree (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, T., Yoshikawa, K., Umemura, M
  • 雑誌名: Monthly Notice of the Royal Astronomical Society 巻: 419 ページ: 2855
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-body simulation for self-gravitating collisional systems with a new SIMD instruction set extension to the x86 architechture, Adavanced Vector eXtensions (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, A., Yoshikawa, K., Okamoto, T., Nitadori, K
  • 雑誌名: New Astronomy 巻: 17 ページ: 82
  • 査読あり
• [雑誌論文] A high-frequency study of the Sunyaev-Zel'dovich effect morphology in galaxy clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Prokhorov, D. A., Colafrancesco, S., Akahori, T., Million, E. T., Nagataki, S., Yoshikawa, K
  • 雑誌名: Monthly Notice of the Royal Astronomical Society 巻: 416 ページ: 302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unveiling the 3D temperature structure of galaxy clusters by means of the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect (2011)
  • 著者名/発表者名: Prokhorov, D. A., Dubois, Y., Nagataki, S., Akahori, T., Yoshikawa, K
  • 雑誌名: Monthly Notice of the Royal Astronomical Society 巻: 415 ページ: 2505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Can electron distribution functions be derived through the Sunyaev-Zel'dovich effect (2011)
  • 著者名/発表者名: Prokhorov, D. A., Colafrancesco, S., Akahori, T., Yoshikawa, K., Nagataki, S., Seon, K.-I
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 529 ページ: 39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrodynamic Simulations of Merging Galaxy Clusters : Non-Equilibrium Ionization State and Two-Temperature Structure (2010)
  • 著者名/発表者名: Akahori, Takuya ; Yoshikawa, Kohji
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 62 ページ: 335
  • 査読あり
• [学会発表] 新しいSIMD拡張命令セットAdvanced Vector eXtensionsを用いた高性能無衝突系N体計算ライブラリの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉川耕司
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 6次元位相空間上でのVlasov方程式の直接計算による自己重力系の数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉川耕司
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 衝突銀河団におけるSunyaev-Zel'dovich効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉川耕司
  • 学会等名: 日本天文学会2009年秋季年会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-09-14