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2014 年度 実施状況報告書

多波長で探る宇宙プラズマとダークマターの共進化

研究課題

研究課題/領域番号 25400236
研究機関東邦大学

研究代表者

北山 哲  東邦大学, 理学部, 教授 (00339201)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワード銀河団 / 宇宙論 / X線 / ミリ波 / サブミリ波
研究実績の概要

スニヤエフ・ゼルドビッチ効果は、銀河団などに付随する高温プラズマが宇宙マイクロ波背景放射光子を逆コンプトン散乱することによって引き起こされるが、近年の観測技術の急速な進歩に伴い、高品質のデータが次々と得られ始めている。我々は、このようなデータを活用した同効果による宇宙論的応用のさまざまな可能性に関する詳細な検討を行い、その結果を査読論文にまとめて出版した。特に、同効果とX線観測データの組み合わせによる角径距離の測定と、Ia型超新星爆発による光度距離の測定を組み合わせると、宇宙モデルのユニークな検証が可能になることに着目し、現状のデータが標準的な宇宙モデルと誤差の範囲内で整合していることを示した。また、宇宙マイクロ波背景放射の角度パワースペクトルには、現状では個別に観測できない遠方銀河団による同効果の信号が総和として寄与している可能性が高いことに着目し、最新の銀河団モデルに基づいた定量的予言を行った。
また、日米欧がチリに建設したアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAに対して平成25年度に提案を行っていた遠方銀河団RXJ1347.5-1145に対する同効果の観測が平成26年度中に無事実行された(観測所側の品質チェックを経たデータが、最終的に入手できるのは平成27年度以降の見込みである)。
さらに、平成27年度内に打ち上げが予定されている次世代X線衛星ASTRO-Hを用いた銀河団研究の展望に関する詳細な検討を、X線観測の専門家との協力のもとで行い、その結果を全92ページにおよぶ white paper に主著者としてまとめた。

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

研究成果を論文として発表するとともに、最新の装置による観測も実施され、近くデータが入手できる見込みであるため。

今後の研究の推進方策

平成26年度までに得た成果をさらに発展させつつ研究を進めていきたい。特に、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAや、次世代X線衛星ASTRO-Hについては、観測データが入手でき次第解析を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAによる銀河団観測データの入手が平成27年度以降の予定となり、また同年度後半にASTRO-Hの打ち上げも予定されていることをふまえ、できる限り最新で高性能の計算機を購入するためには、平成27年度以降に使用を実施するのが最適であると考えられるため。

次年度使用額の使用計画

購入時点において最新の高性能ワークステーションを購入することを計画している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Cosmological and astrophysical implications of the Sunyaev-Zel'dovich effect2014

    • 著者名/発表者名
      Kitayama, T.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2014 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu055

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ASTRO-H White Paper - Clusters of Galaxies and Related Science2014

    • 著者名/発表者名
      Kitayama, T., et al.
    • 雑誌名

      eprint arXiv

      巻: 1412.1176 ページ: 1-92

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The ASTRO-H X-ray astronomy satellite2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, T., Kitayama, T. (91番目), et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 9144 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1117/12.2055681

  • [学会発表] 球対称崩壊・楕円体崩壊モデルの再考2015

    • 著者名/発表者名
      須藤大地、北山哲、佐々木伸、須藤靖
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-03-19

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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