2017 Fiscal Year Annual Research Report

Why does the Universe accelerate? -Exhaustive study and challenge for the future-

Administrative Group

Project Area	Why does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future -
Project/Area Number	15H05887
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	村山斉東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (20222341)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	片山伸彦東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50290854) 樽家篤史京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授 (40334239)
Project Period (FY)	2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords	宇宙物理 / インフレーション / ダークエネルギー / ダークマター / 素粒子
Outline of Annual Research Achievements	計画研究中間地点にきて大きな成果は、「広天域深宇宙のイメージングによる加速宇宙の暗黒成分の研究」B02班をメインに本領域に関わる研究者を中心として、すばる望遠鏡の初期2年間のデータを用いたサイエンス成果について40編の査読論文を日本天文学会欧文報告（Publications of Astronomical Society of Japan: PASJ）の特集号（2018,Vol.70,SP1）に発表することが出来たことである。すばる望遠鏡に搭載された超広視野主焦点カメラ Hyper Suprime-Cam（HSC）で観測取得されたデータは、多くの研究分野で有用なものであり、特集号の40本の論文の研究テーマは、太陽系天体の探査から銀河、活動銀河核、銀河団、宇宙論まで、宇宙の全ての階層にわたった。中でも一番の成果は、東京大学理学系研究科助教でKavli IPMU准科学研究員の大栗真宗氏が中心研究者の一人として関わった、史上最高の広さと解像度を持つダークマターの「地図」を描き出した成果だ。３次元ダークマター分布の作成においては非常に多数の遠方銀河の形状を精確に測定することが必要不可欠なため、これまでごく狭い天域での作成に限られていだが、HSCの高い集光力と結像性能により、非常に広い天域に渡って必要な観測データを取得することが可能となり今回の成果に結びついた。今後、HSC戦略枠観測プログラムで得られる更に広い範囲のデータを解析し、3次元のダークマター分布を調べることで、宇宙の構造形成の時間的進化やダークエネルギーの量の関わりなど、宇宙の運命のカギを握る重要な情報が得られることが大きく期待出来る。また、公募研究を含めた領域研究全体で一連の成果を共有する100名規模の国際会議を研究段階に応じ開催することで広くシナジー効果を生み出す環境作りも総括班を中心に運営することが出来た。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究実績の概要で記載の通り、本領域研究者を中心としてすばる望遠鏡に搭載された超広視野主焦点カメラ Hyper Suprime-Cam（HSC）で観測取得された初期2年間のデータを用いたサイエンスの成果をまとめた40編の査読論文を日本天文学会欧文報告（Publications of Astronomical Society of Japan: PASJ）の特集号（2018,Vol.70,SP1）に発表することが出来た。特にoverviewの論文は宇宙科学の分野でトップ１％論文に入っている。その後もデータの解析が進んで論文が出ており、特にcosmic shearに関する論文はB02, A02, A03全部に関わる分野をまたぐ重要な結果である。一方で発表時期は、H29年10月2つのすばる望遠鏡観測データの解析結果について、外部の有識者（査読者）から研究に使われたサンプルに目標とする天体とは異なる天体が混入する可能性の指摘を受け、選択手法の妥当性等検討により年度末にずれ込んだため、年度内の著名研究者を招聘しての国際会議の開催が翌年へと計画変更になった。この準備は着々と進んでいる。その後は、公募研究を含めた領域研究全体で一連の研究成果を共有する国際会議を段階的に開催する機会を設け、計画研究後半に向け一層のシナジー効果を生み出す環境作りを整えることが出来た。特にすでに査読が済んでいる結果を中心に、A01, A02, A03, B01, B02, B03, B04, C01, D01のすべての班をまたぐ国際研究集会を京都大学基礎物理学研究所で開催し、160名の参加をえて、各班の進捗状況を確認しつつ今後の相乗効果を狙う研究のメドとつけることができた。
Strategy for Future Research Activity	これまで通り領域のマネジメントの観点から、総括班を引続き以下のように組織する。宇宙初期、後期の加速膨張の物理を徹底的に究明することが本領域の目的であるので、理論、実験の計画研究班間の連携・シナジーを促進し、また常時モニターするために、連携強化担当を2名置く。具体的にはインフレーション、素粒子物理、また宇宙の構造形成の理論班と連携し、トップダウン的にインフレーション、ダークエネルギーの加速膨張を自然に説明できる究極理論を探ることを目的とする連携強化担当を1名。また、宇宙背景放射、すばる望遠鏡、30m大型望遠鏡の計画研究班と連携し、多波長宇宙論データから加速膨張宇宙の物理を統一的に制限するための手法、究極的物理解析ツールの開発を目的とする連携強化担当を1名。研究人材の育成のための担当者4名を配置し、若手研究者のキャリアアップに資する施策の一貫として、領域の研究に関する学会講演等での成果発表を若手研究者が優先的に割り当てられるように配慮し、ローモデルとなる研究者との研究以外の交流の場も設けていく。
Remarks	領域全体のプロジェクトマネジメントをあずかる総括班のため、論文発表、学会発表はない。