ガンマ線・低表面輝度銀河・銀河間物質から探るダークマターの素粒子的性質

2022 年度 実績報告書

• 研究領域: ダークマターの正体は何か？－ 広大なディスカバリースペースの網羅的研究
• 研究課題/領域番号: 21H05454
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 西澤 淳 名古屋大学, 高等研究院, 招へい教員 (70402435)
• 研究期間 (年度): 2021-09-10 – 2023-03-31
• キーワード: ダークマター / 機械学習

研究実績の概要

本年度は、keVスケールのダークマターに対して、宇宙大規模構造の揺らぎのパターンからその質量やダークマターモデルに制限を与える研究に従事した。1報目の論文では、宇宙論的流体シミュレーションを用いて擬似的な21cm線マップを構築し、その揺らぎのパターンから機械学習的な方法論を用いてダークマター質量に制限を与える研究を行なった。また、特に天体物理学的なモデルの不定性がどの程度制限に影響を与えるかを定量的に議論を行なった。
2報目の論文では、素粒子実験等でダークマターの質量が決まった場合に、どのような物理プロセスでダークマター粒子が生成されたかを決めるダークマター位相空間分布への制限を考慮した。1報目と同様21cm線マップによる制限を考慮しているが、CDMモデルからの分離ではなく、異なるダークマターモデル間同士の見分けが可能かどうかを論じた。
本年度は、その他関連する論文を合計11報、研究発表を5件行った(うち3件招待講演) 。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Hangzhou institute for advanced study(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: Hangzhou institute for advanced study
• [国際共同研究] Princeton University/University of Arizona/Carnegie Melon University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Princeton University/University of Arizona/Carnegie Melon University
  • 他の機関数: 5
• [雑誌論文] Line-of-sight structure of troughs identified in Subaru Hyper Suprime-Cam Year 3 weak lensing mass maps (2024)
  • 著者名/発表者名: Shimasue Takumi, Osato Ken, Oguri Masamune, Shimakawa Rhythm, Nishizawa Atsushi J.
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 527 ページ: 5974-5987
  • DOI: 10.1093/mnras/stad3542
• [雑誌論文] Impact of astrophysical effects on the dark matter mass constraint with 21 cm intensity mapping (2024)
  • 著者名/発表者名: Murakami Koya, Nishizawa Atsushi J., Nagamine Kentaro, Shimizu Ikko
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 530 ページ: 2
  • DOI: 10.1093/mnras/stae945
• [雑誌論文] Hyper Suprime-Cam Year 3 results: Cosmology from galaxy clustering and weak lensing with HSC and SDSS using the minimal bias model (2023)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Sunao, Miyatake Hironao, More Surhud, Li Xiangchong, Shirasaki Masato, Takada Masahiro, Kobayashi Yosuke, Takahashi Ryuichi, Nishimichi Takahiro, Nishizawa Atsushi J. et al.
  • 雑誌名: PRD 巻: 108 ページ: 123521Yes
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.108.123521
• [雑誌論文] Hyper Suprime-Cam Year 3 results: Measurements of clustering of SDSS-BOSS galaxies, galaxy-galaxy lensing, and cosmic shear (2023)
  • 著者名/発表者名: More Surhud, Sugiyama Sunao, Miyatake Hironao, Rau Markus Michael, Shirasaki Masato, Li Xiangchong, Nishizawa Atsushi J. et al.
  • 雑誌名: PRD 巻: 108 ページ: 123520
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.108.123520
• [雑誌論文] Hyper Suprime-Cam Year 3 results: Cosmology from cosmic shear power spectra (2023)
  • 著者名/発表者名: Dalal Roohi, Li Xiangchong, et al.
  • 雑誌名: PRD 巻: 108 ページ: 123519
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.108.123519
• [雑誌論文] Hyper Suprime-Cam Year 3 results: Cosmology from cosmic shear two-point correlation functions (2023)
  • 著者名/発表者名: Li Xiangchong, Zhang Tianqing, Sugiyama Sunao, Dalal Roohi, Terasawa Ryo, Rau Markus M., Mandelbaum Rachel, Takada Masahiro, More Surhud, Strauss Michael A., Miyatake Hironao, Shirasaki Masato, Hamana Takashi, Oguri Masamune, Luo Wentao, Nishizawa Atsushi J. et al.
  • 雑誌名: PRD 巻: 108 ページ: 123518
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.108.123518
• [雑誌論文] Hyper Suprime-Cam Year 3 results: Cosmology from galaxy clustering and weak lensing with HSC and SDSS using the emulator based halo model (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyatake Hironao, Sugiyama Sunao, Takada Masahiro, Nishimichi Takahiro, Li Xiangchong, Shirasaki Masato, More Surhud, Kobayashi Yosuke, Nishizawa Atsushi J. et al.
  • 雑誌名: PRD 巻: 108 ページ: 123517
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.108.123517
• [雑誌論文] AGN number fraction in galaxy groups and clusters at z < 1.4 from the Subaru Hyper Suprime-Cam survey (2023)
  • 著者名/発表者名: Hashiguchi Aoi, Toba Yoshiki, Ota Naomi, Oguri Masamune, Okabe Nobuhiro, Ueda Yoshihiro, Imanishi Masatoshi, Yamada Satoshi, Goto Tomotsugu, Koyama Shuhei, Lee Kianhong, Mitsuishi Ikuyuki, Nagao Tohru, Nishizawa Atsushi J. et al.
  • 雑誌名: PASJ 巻: 75 ページ: 1246-1261
  • DOI: 10.1093/pasj/psad066
• [雑誌論文] Robustness of baryon acoustic oscillations measurements with photometric redshift uncertainties (2023)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Keitaro, Sunayama Tomomi, Nishizawa Atsushi J., Miyatake Hironao, Nishimichi Takahiro
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 526 ページ: 5374-5385
  • DOI: 10.1093/mnras/stad3078
• [雑誌論文] Radial and Local Density Dependence of Star Formation Properties in Galaxy Clusters from the Hyper Suprime-Cam Survey (2023)
  • 著者名/発表者名: Jian Hung-Yu, Lin Lihwai, Hsieh Bau-Ching, Umetsu Keiichi, Lopez-Coba Carlos, Oguri Masamune, Bottrell Connor, Toba Yoshiki, Koyama Yusei, Chang Yu-Yen, Kodama Tadayuki, Komiyama Yutaka, More Surhud, Lin Kai-Yang, Nishizawa Atsushi J., Tanaka Ichi
  • 雑誌名: ApJ 巻: 957 ページ: 85
  • DOI: 10.3847/1538-4357/acfc22
• [雑誌論文] Weak lensing tomographic redshift distribution inference for the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program three-year shape catalogue (2023)
  • 著者名/発表者名: Rau Markus Michael, Dalal Roohi, Zhang Tianqing, Li Xiangchong, Nishizawa Atsushi J., More Surhud, Mandelbaum Rachel, Miyatake Hironao, Strauss Michael A., Takada Masahiro
  • 雑誌名: mnras 巻: 524 ページ: 5109-5131
  • DOI: 10.1093/mnras/stad1962
• [雑誌論文] Quasar Luminosity Function at z = 7 (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka Yoshiki, Onoue Masafusa, Iwasawa Kazushi, Strauss Michael A., Kashikawa Nobunari, Izumi Takuma, Nagao Tohru, et al.
  • 雑誌名: ApJL 巻: 949 ページ: L42
  • DOI: 10.3847/2041-8213/acd69f
• [学会発表] Image based Cosmology on the large-scale structure of the Universe (2024)
  • 著者名/発表者名: 西澤淳
  • 学会等名: KEK COSMO 2024
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Subaru HSC medium band filters and photometric redshift (2023)
  • 著者名/発表者名: 西澤淳
  • 学会等名: ILRキックオフミーティング
  • 国際学会
• [学会発表] Subaru HSC medium band filters survey (2023)
  • 著者名/発表者名: 西澤淳
  • 学会等名: 銀河間物質研究会
• [学会発表] Subaru HSC medium band filters and photometric redshift (2023)
  • 著者名/発表者名: 西澤淳
  • 学会等名: Madrid Nagoya Joint Workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Subaru HSC medium band filters survey (2023)
  • 著者名/発表者名: 西澤淳
  • 学会等名: Subaru Mediumband filter workshop
  • 招待講演