Probing the early universe with the anisotrpies in the large-scale structure of the universe from the non-linear effect by the gravity

从引力的非线性效应探讨宇宙大尺度结构的各向异性

基本信息

批准号：
19J12254
负责人：
秋津一之
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

以下に詳しく述べるように大きく分けて二つ、長波長潮汐力場が宇宙の構造形成に与える影響、及び初期条件に角度依存性をもつ原始非ガウス性がハロー形状に与える影響についての研究を進めた。通常の宇宙論では背景時空の等方性が仮定されるため、シミュレーションも等方な背景の下で行われる。しかし、実際の宇宙にはあらゆるスケールにゆらぎがあると考えられること、および我々が観測できる領域は必ず有限であることに起因して、長波長潮汐力場の存在のために観測可能な有限領域では背景が実効的に非等方になりうる。そこで、背景時空の膨張を非等方にすることで非等方な長波長ゆらぎの効果を取り入れた宇宙論的N体シミュレーションを新たに開発し、このシミュレーションを用いることで、スカラー型摂動由来の長波長潮汐力場が特に小スケールの構造形成に与える影響について詳しく調べた。本年度はこの新たなシミュレーションを用いて長波長潮汐力場が小スケールの物質密度ゆらぎ及びハロー形状に与える影響を明らかにした。インフレーションシナリオを選別するためには、原始ゆらぎのガウス統計からのズレ、原始非ガウス性を観測することが重要になる。N体シミュレーションの初期条件を改変し、角度依存性のある原始非ガウス性をもつ原始ゆらぎからスタートさせたシミュレーションを詳しく調べることで以下のことが判明した：(1)角度依存性のある原始非ガウス性はハローの形状相関に大スケールで特徴的な痕跡を残すが、ハローの数密度には影響を与えない。逆に、角度依存性のない原始非ガウス性はハローの数密度にのみ影響を及ぼし、ハロー形状には痕跡を残さない。(2)このことを利用して、来る銀河撮像サーベイ及び分光サーベイを組み合わせると、角度依存性のある原始非ガウス性と角度依存性のない原始非ガウス性を同時に、宇宙マイクロ波背景放射から得られているものよりも強く制限できる。

如下所述，我们主要研究两个领域：长波长潮汐力场对宇宙结构形成的影响，以及原始非高斯性的影响，其对初始条件具有角度依赖性，关于光环的形状。由于传统宇宙学假设背景时空是各向同性的，因此模拟也在各向同性背景下进行。然而，由于实际宇宙被认为在所有尺度上都存在涨落，而我们能够观测到的区域总是有限的，所以可观测的有限区域是由于长波长潮汐力场的存在而导致的。，背景可以有效地各向异性。因此，我们开发了一种新的宇宙学N体模拟，通过使背景时空膨胀各向异性，纳入各向异性长波长涨落的影响，并通过使用该模拟，我们可以解决标量型扰动问题。详细研究长波长潮汐力场对小尺度结构形成的影响。今年，我们使用这种新的模拟来阐明长波长潮汐力场对小尺度物质密度波动和光晕形状的影响。为了选择通货膨胀情景，重要的是观察原始波动与高斯统计和原始非高斯性的偏差。通过修改 N 体模拟的初始条件，并详细检查从具有角度相关的原始非高斯属性的原始涨落开始的模拟，我们发现： (1) 发现以下结果：高斯叶晕形状相关性上的大尺度特征印记，但不影响晕数密度。相反，角度无关的原始非高斯性仅影响晕圈数密度，并且不会在晕圈形状上留下印记。 (2)利用这一事实，结合即将进行的星系成像巡天和光谱巡天，我们可以同时从宇宙微波背景辐射中获得角度相关的原始非高斯性和角度无关的原始非高斯性。当前可用的内容。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Super-sample tidal modes on the celestial sphere

天球上潮汐模式的超级样本

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
秋津一之
通讯作者：
秋津一之

Imprint of anisotropic primordial non-Gaussianity on halo intrinsic alignments in simulations

模拟中晕内在排列上各向异性原初非高斯性的印记

DOI：
10.1103/physrevd.103.083508
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
5
作者：
Akitsu Kazuyuki;Kurita Toshiki;Nishimichi Takahiro;Takada Masahiro;Tanaka Satoshi
通讯作者：
Tanaka Satoshi

Super-sample tidal modes on the celestial sphere

天球上潮汐模式的超级样本