| 研究課題/領域番号 |
21K03533
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
田代 寛之 名古屋大学, 理学研究科, 特任准教授 (40437190)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 原始密度ゆらぎ / 宇宙背景放射 / 宇宙構造形成史 |
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| 研究実績の概要 |
銀河や銀河団などの宇宙の構造の種となる原始密度ゆらぎの解明は、宇宙の構造形成史の解明だけでなく、このゆらぎが生成された極宇宙初期である宇宙インフレーション期の物理の解明にもつながる。本年度も前年度に引き続き、1Mpc以下のこのゆらぎの統計的性質の宇宙背景制動放射観測による探査手法の開発の研究をおこなった。
この研究において注目するのは、構造形成初期のダークマターハローから放出される制動放射である。前年度の研究で、1Mpc以下のゆらぎから形成されるダークマターハローも十分に宇宙論的な制動放射を放出することを明らかにした。そこで本年度はこの結果を利用して、ダークマターハローの質量と放出される制動放射の強度を解析的に求め、ダークマターハローの質量分布と宇宙に一様な制動放射の強度の関係性を調べた。インフレーション期に起源のある原始密度ゆらぎは冪型モデルで表されることが知られている。そこで本研究でもこの冪型モデルを採用し、得られたダークマターハローの質量分布と制動放射の強度の関係性をこの冪型モデルへ応用した。現在、宇宙の制動放射の強度は宇宙マイクロ波観測衛星Planckによって得られている。我々のモデルにより予言した宇宙論的制動放射の強度は現在観測されているもの約十分の一であり、我々が観測している制動放射は天の川銀河内の制動放射になる。したがって、制動放射を利用して原始密度ゆらぎの探査を行うためには、この天の川銀河起源の制動放射の除去もしくは、21cm線等との詳細な相互相関解析が必要であることを明らかにした。この研究の成果は既に査読付き学術論文として公表されている。
このほか、宇宙初期の構造形成に関する2件の査読付き学術論文を出版している。
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| 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
当初の計画では、小スケールの構造による21cm線電波シグナルの予言を行う予定であった。しかし、前年度の研究により、宇宙論的制動放射観測による小スケールの構造探査の可能性を示された。そこで、本年度は去年度の研究の発展である小スケール構造による制動放射シグナルの予言をおこない、その結果も査読付き学術論文として公表することができた。このことは、当初の計画で予定されていた研究成果とほぼ同等であり、研究計画は概ね順調に進行している。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究進捗状況も順調なことから、当初の研究計画に沿って研究を進めていく。
小スケールの構造による21cmシグナルの精密予測を中心におこなう。特に21cm線観測の精密予言のほか、21cm線観測と宇宙マイクロ波背景放射観測のシナジー効果を狙えるよう、小スケールの構造による重力レンズなどの影響およびその観測可能性などを議論していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍のため、当初予定していた海外での研究発表および研究打ち合わせがおこなえなかったため、次年度使用が生じた。次年度では、海外での対面での研究発表や研究打ち合わせが可能になるため、積極的におこなっていく使用計画である。
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