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2015 年度 実績報告書

重力レンズ現象から探る始原ミニハローの起源

研究課題

研究課題/領域番号 25287062
研究機関近畿大学

研究代表者

井上 開輝  近畿大学, 理工学部, 准教授 (70388495)

研究分担者 千葉 柾司  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50217246)
峰崎 岳夫  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60292835)
高橋 龍一  弘前大学, 理工学研究科, 助教 (60413960)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード重力レンズ / サブハロー / サブミリ波 / ダークマター
研究実績の概要

アタカマサブミリ波ミリ波電波干渉計(ALMA)によって観測されたサブミリ波銀河SDP.81の4重重力レンズ像を用いて、以下のことが判明した(Inoue, Minezaki, Matsushita, Chiba 2016, MNRAS 457, 2936)。1)拡がった光源に対する「フラックス比異常」を発見した。特にその内、パリティ(像の表裏)が正であるレンズ像が系統的に暗くなっていることを発見した。2)1)の効果は銀河間空間において局所的に密度が低いボイド領域を考えれば自然に説明できる。また、その表面質量密度は1秒角の2乗あたり太陽質量の10の8乗倍程度である。3)一酸化炭素の輝線から背景となる主レンズに対し、0.01秒角のオーダーのレンズ像の位置のずれ(アストロメトリックシフト)が観測された。これを視線方向の非線形構造による重力レンズ効果と解釈しても矛盾は生じない。
銀河系とアンドロメダ銀河に付随する矮小楕円体銀河の恒星系に対して、それらの視線速度分布から、背景にあるホストハローに付随するサブハローの密度分布を求めた(Hayashi and Chiba 2015, ApJ, 810, 22)。その結果、以下のことが判明した。1)中心部のダークマターの分布は、カスプ状およびコアの2種類に分類される。2)これらのサブハローは大きく扁平な形状をしていることが示唆され、CDMに基づく数値シミュレーションの結果と食い違う。さらに、サブハローの質量分布をその回りの円軌道を想定した際の回転速度で表現する際、回転速度が最大となる半径以内に含まれるダークマターの面密度が、どれも1パーセク平方あたりおおよそ太陽質量の20倍となり、しかも、どの大きさのハローでも一定のユニバーサルな値であることを発見した(Hayashi & Chiba 2015, ApJ, 803, L11)。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ALMA imprint of intergalactic dark structures in the gravitational lens SDP.812016

    • 著者名/発表者名
      Kaiki Taro Inoue, Takeo Minezaki, Satoki Matsushita, and Masashi Chiba
    • 雑誌名

      Monthly Notices of Royal Astronomical Society

      巻: 457 ページ: 2936-2950

    • DOI

      10.1093/mnras/stw168

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Constraints on small-scale cosmological fluctuations from SNe lensing dispersion2016

    • 著者名/発表者名
      Ido Ben-Dayan, Ryuichi Takahashi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 455 ページ: 552-562

    • DOI

      10.1093/mnras/stv2356

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Constraints on warm dark matter from weak lensing in anomalous quadruple lenses2015

    • 著者名/発表者名
      Kaiki Taro Inoue, Ryuichi Takahashi, Tomo Takahashi, and Tomoaki Ishiyama
    • 雑誌名

      Monthly Notices of Royal Astronomical Society

      巻: 448 ページ: 2704-2716

    • DOI

      10.1093/mnras/stv194

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Weak Lensing by Minifilament or Minivoid as the Origin of Flux-ratio Anomalies in Lensed Quasar MG0414+05342015

    • 著者名/発表者名
      Kaiki Taro Inoue
    • 雑誌名

      Monthly Notices of Royal Astronomical Society

      巻: 447 ページ: 1452-1459

    • DOI

      10.1093/mnras/stu2507

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Common Surface-density Scale for the Milky Way and Andromeda ...2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, K. and Chiba, M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 803:L11 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1088/2041-8205/803/1/L11

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gas Inflow and Outflow Histories in Disk Galaxies ...2015

    • 著者名/発表者名
      Toyouchi, D. & Chiba, M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 810:18 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1088/0004-637X/810/1/18

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural Properties of Non-spherical Dark Halos in Milky Way …2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, K. & Chiba, M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 810:22 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1088/0004-637X/810/1/22

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A New Black Hole Mass Estimate for Obscured Active Galactic Nuclei2015

    • 著者名/発表者名
      Minezaki T. and Matsushita, K.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 802 ページ: 98-104

    • DOI

      10.1088/0004-637X/802/2/98

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 4重像レンズにおけるフラックス比異常の起源について2016

    • 著者名/発表者名
      井上開輝
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      首都大学東京、八王子市
    • 年月日
      2016-03-16
  • [学会発表] 全天重力レンズマップの作成2016

    • 著者名/発表者名
      高橋龍一
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      首都大学東京、八王子市
    • 年月日
      2016-03-16
  • [学会発表] PFS Galactic Archaeology2015

    • 著者名/発表者名
      千葉柾司
    • 学会等名
      PFS collaboration meeting
    • 発表場所
      マルセイユ、フランス
    • 年月日
      2015-12-17
  • [学会発表] 非線形構造から迫る宇宙暗黒成分の起源2015

    • 著者名/発表者名
      井上開輝
    • 学会等名
      第4 回観測的宇宙論ワークショップ
    • 発表場所
      基礎物理学研究所、京都市
    • 年月日
      2015-11-18
    • 招待講演
  • [学会発表] サブミリレンズ銀河SDP.81 におけるダークマター小構造の痕跡2015

    • 著者名/発表者名
      井上開輝
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      甲南大学、神戸市
    • 年月日
      2015-09-09
  • [備考] 「アインシュタインリングから暗黒物質の「むらむら」を発見」

    • URL

      http://www.cosmology.jp/whats-new/261

  • [備考] 「「温かい」ダークマターはどれだけ重たいか?」

    • URL

      http://www.cosmology.jp/whats-new/240

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公開日: 2017-01-06  

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