Field-level approach for next-generation spectroscopic surveys

下一代光谱调查的现场方法

基本信息

批准号：
22K14036
负责人：
大里健
金额：
$ 3万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14036/
关键词：
観測的宇宙論

项目摘要

宇宙物理学における根源的な問題であるダークマター・ダークエネルギーの正体、そして加速膨張の物理的な機構を探るため、大規模な銀河分光観測計画が予定されている。これらの計画では、銀河の三次元位置を測定し背景にある物質分布を描き出すことが主たる観測目的である。従来の解析では、観測された銀河分布から、その情報を要約する統計量を用いてダークマターの存在量に代表される宇宙論パラメータを推定する。しかしながら、統計量で表現できない高次の情報は失われてしまう。そこで、本研究では観測された銀河分布の場が持つ情報の全てを考慮するフィールドレベル解析に着目し、高速で実用的な統計解析基盤を構築する。これまでの研究において銀河分光観測において、統計量を用いる利点は理論的な取り扱いの容易さや高速に計算が可能な点が挙げられる。フィールドレベル解析については近年高精度の理論モデルであるGridSPTが開発され、小スケールの構造の進化まで数値的に解くことが可能となった。一方で、要求される計算量は高いという点がボトルネックとなっている。この問題を解決するべくGraphic Processing Unit（GPU）という計算加速器を用いて高速にフィールドレベル解析を行う計算基盤を開発した。GPUを用いることで計算量の大部分を占める多数回のフーリエ変換を効率良く実行することが可能となった。さらに今年度は開発したGridSPT計算コードを、より正確なN体計算シミュレーションと比較し、小スケールまで十分な精度が出ていることを確認した。

计划开展大规模星系光谱观测项目，研究天体物理学的基本问题——暗物质和暗能量的本质以及加速膨胀的物理机制。这些计划的主要观测目标是测量星系的三维位置并描绘背景中物质的分布。在传统分析中，宇宙学参数（例如暗物质丰度）是使用总结这些信息的统计数据根据观测到的星系分布来估计的。然而，统计无法表达的高阶信息会丢失。因此，在本研究中，我们侧重于场级分析，考虑到观测到的星系分布场中包含的所有信息，并构建一个快速实用的统计分析平台。在过去的研究中，在星系光谱观测中使用统计学的优点是理论上易于处理并且可以快速计算。在场级分析方面，近年来发展起来的高精度理论模型GridSPT使得数值求解小尺度结构的演化成为可能。另一方面，瓶颈在于所需的计算量较高。为了解决这个问题，我们开发了一个计算平台，该平台使用称为图形处理单元（GPU）的计算加速器来高速执行现场级分析。通过使用 GPU，可以有效地执行多个傅立叶变换，这占据了大部分计算工作量。此外，今年我们将开发的GridSPT计算代码与更精确的N体计算模拟进行了比较，并确认其在小尺度下具有足够的精度。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Clustering of emission line galaxies with IllustrisTNG ? I. Fundamental properties and halo occupation distribution

使用 IllustrisTNG 进行发射线星系聚类？

DOI：
10.1093/mnras/stac3582
发表时间：
2022
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Osato Ken;Okumura Teppei
通讯作者：
Okumura Teppei

ASIAA(その他の国・地域)

ASIAA（其他国家/地区）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

The Pennsylvania State University(米国)

宾夕法尼亚州立大学（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Intrinsic alignments with galaxy formation hydrodynamical simulations

与星系形成流体动力学模拟的内在一致性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ken Osato;Teppei Okumura
通讯作者：
Teppei Okumura

Numerical simulations as a tool to scrutinise the physics of dark matter

数值模拟作为研究暗物质物理的工具

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ken Osato;Teppei Okumura;岡本一男;高原淳;Ken Osato
通讯作者：
Ken Osato

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作者：
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大里健其他文献

Probing cosmology and cluster astrophysics with cross-correlation of thermal Sunyaev-Zel'dovich effect and weak lensing

利用热 Sunyaev-Zeldovich 效应和弱透镜的互相关性探索宇宙学和星团天体物理学

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
大里健;永井大輔;Samuel Flender;白崎正人;吉田直紀
通讯作者：
吉田直紀

Cosmology and Cluster Astrophysics with Weak Lensing and the thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect

弱透镜和热 Sunyaev-Zeldovich 效应的宇宙学和星团天体物理学

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
YONETA AKIHITO;ITAKURA HIKARU;ARAI KOHMA;KAIFU KENZO;YOSHINAGA TATSUKI;MIYAKE YOICHI;SHIRAI KOTARO;KIMURA SHINGO;大里健
通讯作者：
大里健