次世代大規模宇宙探査に向けた広域重力レンズ光伝搬数値実験技法の開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23540324
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 浜名 崇 国立天文台, 理論研究部, 助教 (70399301)
• キーワード: 観測的宇宙論

研究概要

本研究の目的は、計算可能領域に限界のない(全天シミュレーションまで可能な)重力レンズray-tracing技法を開発し、それを数値シミュレーションへ実装し、数値シミュレーションを実施し全天重力レンズシミュレーションデータを作成することである。
今年度は、昨年度までに完成させた重力レンズray-tracingシミュレーションプログラムを国立天文台と筑波大学の大型計算機において実行し、全天重力レンズシミュレーションデータを作成した。作成したデータセットは２種類あり、一つは、同一の宇宙モデルについて角度分解能約１分角のデータを異なる初期条件について１０セット作成した。もう一つは、２種類の異なる宇宙モデルについて角度分解能約0.3分角の高分解のデータである。この成果は、「国立天文台ニュース」２０１３年１１月号においても報告している。
前者は、大規模サーベイ観測の疑似データ作成への応用を主目的としており、後者は重力レンズを用いた宇宙論研究への応用を主目的をしている。
計算精度のチェックのためにシミュレーションデータから重力レンズ密度場のパワースペクトラムを測定し、理論モデルとの比較を行った。その結果、計算が正しく行われると予想されるスケールにおいて、非線形構造形成効果を取り入れた理論モデルとの良い一致が得られた。この事から、期待される計算精度が確かに達成されていることを確認できた。
現在、作成されたシミュレーションデータセットから大規模サーベイ観測の疑似データ作成、および高角度分解能データを用いた宇宙論研究を推進している。

研究成果

• [雑誌論文] Toward Understanding the Anisotropic Point Spread Function of Suprime-Cam and Its Impact on Cosmic Shear Measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: Hamana, T., Miyazaki, S., Okura, Y., Okamura, T., Futamase, T
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Vol.65 ページ: 104
  • DOI: 10.1093/pasj/65.5.104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Masked Regions on Weak-lensing Statistics (2013)
  • 著者名/発表者名: Shirasaki, M., Yoshida, N., Hamana, T
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Vol.774 ページ: 111
  • DOI: 10.1088/0004-637X/774/2/111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measuring the mass distribution of voids with stacked weak lensing (2013)
  • 著者名/発表者名: Higuchi, Y., Oguri, M., Hamana, T
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: Vol.432 ページ: 1021-1031
  • DOI: 10.1093/mnras/stt521
  • 査読あり
• [学会発表] 弱い重力レンズ効果で検出された銀河団のX線放射の性質
  • 著者名/発表者名: 浜名崇
  • 学会等名: 日本天文学会２０１４年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学（東京都）
• [備考] RAYTRIX
  • URL: http://th.nao.ac.jp/MEMBER/hamanatk/RAYTRIX/index.html