弱い重力レンズ効果による銀河団サブハローの質量関数と統計的性質の解明

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26800097
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 岡部 信広 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00436073)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 光赤外線天文学 / 弱い重力レンズ効果 / 銀河団 / 暗黒物質 / 宇宙論 / X線天文学

研究実績の概要

すばる望遠鏡ハイパーシュプリームカム（HSC)を用いた銀河団及び銀河団サブハローの弱い重力レンズ解析は当該分野において重要な研究テーマである。本年度の間に以下の３点の研究活動を重点的に行った。１：すばる望遠鏡HSCに対して、赤方偏移ｚ<0.06における２２個の重量級銀河団の系統的観測に関する観測提案を申請した。我々の観測提案は最も高いスコアで採択され、２０１７年度中に観測が終了するように優先的観測が行われることになった。なお、本年度に２回観測を行ったが悪天候のため十分なデータが得られなかった。２：獲得したHSCのデータの解析を行った。HSCは最新の観測装置であるため、解析ツールが十分に整備されていなかったり、系統的誤差の検証が不十分であった。そのため、解析ツールのバージョンアップごとに複数回同じデータを解析し、観測結果の整合性の確認を行った。同時に、我々が前主焦点カメラで用いた解析方法をHSCデータに適応し、解析を行った。最新の解析ツールの結果と、我々の解析結果と同じ結果が得られたことを確認した。３：得られた観測結果とX線のデータを組み合わせて、銀河団ガスの物理状態の検証を行った。弱い重力レンズ効果は銀河団の力学状態の仮定に依存しない。一方X線データはガスの静水圧平衡の仮定を必要とする。両者を比較することにより、ガスの非熱的圧力の間接的制限をつけることが可能になる。平成２８年２月に打ち上げられたX線観測衛星ひとみでは、ガスの非熱的圧力成分の直接測定が可能となる。すばる望遠鏡の結果とひとみ衛星の結果を組み合わせることは、独立した観測結果の整合性を判定する上や、ガスの物理状態を理解する上で重要である。これらの結果をまとめた我々の最初の論文を現在執筆中である。また、最新データを使った結果の前に前主焦点カメラのデータなどを使った論文をパイロット研究として複数執筆した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

HSCのデータ解析の系統誤差のチェックのため、想像以上に時間を要した。今年度中に論文を投稿する予定であったが、投稿できなかった。２０１６年５－６月中の論文投稿を目指す。

現在までに取得した銀河団のデータについての、１次解析はほぼ終了した。
解析方法のルーチンもほぼ完成されたと言える。最初の論文を投稿しだい、２次解析に移る。

今後の研究の推進方策

全銀河団に対して系統的な研究を行う上で、重要なサンプル収集の獲得(獲得予定）にはほぼ成功したと言える。解析方法のルーチンもほぼ完成された。最初の論文を執筆し、取得した銀河団のデータの２次解析に集中する。また今年度中に現在までに取得したデータに対する論文を加えて執筆する。

次年度使用額が生じた理由

広島大学の助教に就任し、研究以外の業務が発生し、予定していた海外出張に行けなかったため、次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

データサーバーのハードディスクが４０％程度埋まっているため、新たなデータサーバーの購入を行う。
共同研究議論や国際研究会の出張を行う。
出張時に必要なラップトップ（マック）を購入する。

研究成果

• [国際共同研究] University of Birmingham/Durham University(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Birmingham/Durham University
• [国際共同研究] degli Studi di Roma `Tor Vergata'(Italy)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: degli Studi di Roma `Tor Vergata'
• [国際共同研究] University of Victoria(Canada)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: University of Victoria
• [国際共同研究] University of Arizona/The Johns Hopkins University/University of Michigan(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Arizona/The Johns Hopkins University/University of Michigan
  • 他の機関数: 4
• [国際共同研究] Max-Planck-Institut Astrophysik,/University Bonn(Germany)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Max-Planck-Institut Astrophysik,/University Bonn
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 5
• [雑誌論文] Central mass profiles of the nearby cool-core galaxy clusters Hydra A and A478 (2016)
  • 著者名/発表者名: Okabe, N.; Umetsu, K.; Tamura, T.; Fujita, Y.; Takizawa, M.; Matsushita, K.; Fukazawa, Y.; Futamase, T.; Kawaharada, M.; Miyazaki, S.; Mochizuki, Y.; Nakazawa, K.; Ohashi, T.; Ota, N.; Sasaki, T.; Sato, K.; Tam, S. I.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 456,Issue 4 ページ: p.4475-4487
  • DOI: 10.1093/mnras/stv2916
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Three-dimensional Multi-probe Analysis of the Galaxy Cluster A1689 (2015)
  • 著者名/発表者名: Umetsu, Keiichi; Sereno, Mauro; Medezinski, Elinor; Nonino, Mario; Mroczkowski, Tony; Diego, Jose M.; Ettori, Stefano; Okabe, Nobuhiro; Broadhurst, Tom; Lemze, Doron
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 806, Issue 2 ページ: id. 207, 27 pp.
  • DOI: 10.1088/0004-637X/806/2/207
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Detection of universality of dark matter profile from Subaru weak lensing measurements of 50 massive clusters (2015)
  • 著者名/発表者名: Niikura, Hiroko; Takada, Masahiro; Okabe, Nobuhiro; Martino, Rossella; Takahashi, Ryuichi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67,Issue 6 ページ: id.10324 pp.
  • DOI: 10.1093/pasj/psv090
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suzaku Observations of Subhalos in the Coma Cluster (2015)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, Toru; Matsushita, Kyoko; Sato, Kosuke; Okabe, Nobuhiro
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 806, Issue 1 ページ: id. 123, 12 pp.
  • DOI: 10.1088/0004-637X/806/1/123
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] LoCuSS: The Slow Quenching of Star Formation in Cluster Galaxies and the Need for Pre-processing (2015)
  • 著者名/発表者名: Haines, C. P.; Pereira, M. J.; Smith, G. P.; Egami, E.; Babul, A.; Finoguenov, A.; Ziparo, F.; McGee, S. L.; Rawle, T. D.; Okabe, N.; Moran, S. M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 806,Issue 1 ページ: id. 101, 23 pp.
  • DOI: 10.1088/0004-637X/806/1/101
  • 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Testing a generalized cubic Galileon gravity model with the Coma Cluster (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayumu Terukina, Kazuhiro Yamamoto, Nobuhiro Okabe, Kyoko Matsushita, Toru Sasaki
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: Issue 10 ページ: article id. 064
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2015/10/064
  • 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Frontier Fields: Subaru Weak-Lensing Analysis of the Merging Galaxy Cluster A2744 (2015)
  • 著者名/発表者名: Medezinski, Elinor; Umetsu, Keiichi; Okabe, Nobuhiro; Nonino, Mario; Molnar, Sandor; Massey, Richard; Dupke, Renato; Merten, Julian
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 817,Issue 1 ページ: id. 24, 16 pp.
  • DOI: 10.3847/0004-637X/817/1/24
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Radio relics tracing the projected mass distribution in CIZA J2242.8+5301 (2015)
  • 著者名/発表者名: Okabe, Nobuhiro; Akamatsu, Hiroki; Kakuwa, Jun; Fujita, Yutaka; Zhang, Yuying; Tanaka, Masayuki; Umetsu, Keiichi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67,Issue 6 ページ: id.1149 pp
  • DOI: 10.1093/pasj/psv085
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] LoCuSS: Testing hydrostatic equilibrium in galaxy clusters (2015)
  • 著者名/発表者名: Smith, G. P.; Mazzotta, P.; Okabe, N.; Ziparo, F.; Mulroy, S. L.; Babul, A.; Finoguenov, A.; McCarthy, I. G.; Lieu, M.; Bah&#233;, Y. M.; Bourdin, H.; Evrard, A. E.; Futamase, T.; Haines, C. P.; Jauzac, M.; Marrone, D. P.; Martino, R.; May, P. E.; Taylor, J. E.; Umetsu, K.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 456,Issue 1 ページ: p.L74-L78
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slv175
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [備考] Nobuhiro Okabe's Homepage
  • URL: http://theo.phys.sci.hiroshima-u.ac.jp/~okabe/pub-e.html