2013 Fiscal Year Annual Research Report
広域銀河サーベイ観測と数値宇宙論の融合による宇宙進化の解明
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25287050
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉田 直紀 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90377961)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 宇宙論 / 理論天文学 / 星形成 / 銀河形成 |
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| Research Abstract |
今年度は広域銀河サーベイ観測から得られる銀河形成および構造形成に関する知見について理論的な予想を探求するとともに、観測データ解析に必要なツールの開発をおこなった。はじめに、重力レンズ観測で避けることのできない観測マスク領域が、宇宙論パラメータ推定にどの程度影響するか明らかにした。また、銀河サーベイおよび重力レンズ模擬シミュレーションマップ作成の際に有用となる、銀河とそのホストハローの対応付けを行う新たな手法を開発した。これまでは銀河の星質量のみを用いる方法が主流であったが、我々の方法では銀河の色を付加的な情報として用いることができ、例えばSDSSサーベイデータ解析から得られるような、赤い銀河、青い銀河それぞれの空間相関関数を再現することに成功した。
星形成については、多数の宇宙論的シミュレーションを行って初期宇宙での星質量関数を理論的に明らかにした。遠方の超光度超新星の観測から大質量星生成の頻度を探り、初期質量関数に制限を加える手法を提案した。また、星間ガスが微量の金属と宇宙塵を含む場合にはガス雲分裂により低質量星を生成しやすくなることを示し、最近発見された低金属量で低質量の星の生成機構の一つを提案した。今後は金属原子冷却の効果を3次元の宇宙論的シミュレーションに取り入れる。
最後に、宇宙論的銀河形成シミュレーションを行って、大規模な星生成をおこしている銀河は酸素の輝線で明るく輝くため、ALMA電波望遠鏡を用いれば赤方偏移8以上にあっても観測可能でなおかつ赤方偏移を同定できることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画した重力レンズ観測、銀河サーベイ、超新星探索のそれぞれについて、今後の観測データ解析の基本となるような手法と計算ツール開発をすすめることができた。加えて、遠方銀河観測については銀河の星生成率をさぐることもできる新たな観測法を提案し、電波銀河サーベイ観測のための模擬カタログ生成の新たな手法も提案できた。
重力レンズ観測ではカナダとフランスが行った観測の公開データを実際に用いて宇宙の物質分布を再構築する作業を進めることができている。研究トピックごとに若干の進捗度のばらつきがあるが、おおむね計画通りに進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
重力レンズ観測については、公開データを用いた宇宙論パラメータ推定をおこなう。今年度に開発した、観測マスク領域の影響も陽に取り入れた解析を行い、系統誤差を正確に把握する。銀河サーベイについては、すばるFASTSOUNDサーベイのデータが揃う予定であるため、宇宙論的シミュレーションから模擬銀河カタログを作成し、正確な統計誤差および統計誤差をみつもって宇宙の構造形成率の進化を記述する量を推定する。最後に、超新星サーベイのために、対消滅不安定型超新星の光度曲線を計算し理論テンプレートを作成する。これは当初予定にあった対応の超新星ではないが、広域サーベイで見つかることが期待されているものでもあり、理論予想を行う価値があると科考えられている。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究員採用決定後、候補者の事情により所属機関との調整の上、雇用開始を2014年1月からにしたため。
研究員の給与として使用する
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[Presentation] 初代銀河形成2014
Author(s)
吉田直紀
Organizer
初代星初代銀河研究会
Place of Presentation
鹿児島大学理学部
Year and Date
20140122-20140124
Invited
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