公募研究
我々は、冷たいダークマター (CDM) 理論に基づいてスーパーコンピュータ「京」を用いた準解析的銀河形成モデル ν2GC を構築し、世界トップレベルの精度で活動銀河核 (AGN) の統計量を理論予言することを可能にした。 しかし、銀河やAGNの数密度、空間相関は、ダークマターの性質からも大きな影響を受ける可能性がある。 本研究では、温かいダークマター(WDM)モデル及び自己相互作用するダークマターモデルが、AGNの統計量にどのような影響を与えるのかを、ダークマターハローの合体形成史と準解析的銀河・AGN形成モデルを用いて明らかにする。WDMなどのダークマターは、小スケールの構造形成を抑制するため、CDMモデルがもつ近傍宇宙の観測との不一致を解決するモデルとして議論されている。他方、高赤方偏移の天体は低質量ハローで形成されると考えられるため、その個数密度は、WDMモデルへの有効な制限となる。我々は、ダークマターの宇宙論的シミュレーションの前段階として、モンテカルロ法を用いて様々なWDM質量を仮定したときのダークマターハロー合体史を構築した。これを準解析的銀河・AGN形成モデルと組み合わせることで、WDMモデルが高赤方偏移での超巨大ブラックホール(SMBH)とAGNの統計量に与える影響を調べた。その結果、赤方偏移4以上において、WDM質量の違いが低質量SMBH質量関数と低光度AGNの光度関数に大きな影響を与えることが分かった。特に、1keV WDM を仮定した場合、CDM に比べて個数密度が ~0.5 dex 減少することを示した。
3: やや遅れている
大規模N体シミュレーションを行うにあたり、ダークマターモデルの選定に時間を要した。そのため、本計画の一つであるダークマターの性質を変えた複数の宇宙論的シミュレーションのセットアップに遅れが生じたが、現在のところ、シミュレーションの実行に目処が立ってきている。今後N体シミュレーションの実行と解析を進め、計画の遂行を加速していく。
ダークマターモデルの改良を続ける。特に、複数のダークマターモデルを仮定したN体シミュレーションの実行と解析に注力する。また、モデルがジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡などによる最新の観測によりどのように制限されるかを明らかにするため、統計量の観測との比較のための解析を進め、ダークマターの性質との関わりを詳細に調べる。
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すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件)
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
巻: 518 ページ: 157-173
10.1093/mnras/stac2930
