高精度観測における重力レンズを用いた銀河団の質量分布の再現法と宇宙パラメータ

在高精度观测和宇宙学参数中使用引力透镜再现星系团质量分布的方法

基本信息

批准号：
11740130
负责人：
浅田秀樹
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hirosaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740130/
关键词：
重力レンズ宇宙論

项目摘要

重力レンズを用いたダークマター探査は、宇宙物理学において近年目覚しい成果を挙げた分野の一つです。これは、大マゼラン雲の星からの光が、手前を横切るMACHOとよばれるダークマターの重力によって集められ、結果としてその星が急に明るくなる現象です。この時、「増光率」の公式が重要な役割を果たします。この公式の妥当性を詳しく調べました。つまり、公式は重力定数の2次の量であるにもかかわらず、従来の導出では、重力定数の1次しか含まない「重力レンズ方程式」を出発点においていました。そこで、重力定数の2次まで含んだ「重力レンズ方程式」を導き、それを用いて、「増光率」の公式を正確に導出しました。その結果、各像の増光率は従来の結果に補正が必要である事を明らかにしました。しかし、MACHOの場合、現在の観測精度では多重像が分離出来ず、全体の増光率が観測量となっています。この全増光率の公式は、従来のもので良い事が分かりました。つまり、MACHO研究に用いられる公式の正当性を初めて証明しました。以上のように、本研究の成果は、高精度観測が可能となる将来、きっと活かされるでしょう。

利用引力透镜探索暗物质是天体物理学近年来取得显著成果的领域之一。这是一种现象，来自大麦哲伦星云中恒星的光被经过其前方的称为 MACHO 的暗物质的引力收集，导致恒星突然变得更亮。这时，“亮度增加率”的公式就发挥了重要作用。我们详细研究了这个公式的有效性。换句话说，虽然该公式是引力常数的二阶量，但传统的推导是以“引力透镜方程”为起点，该方程仅包含一阶引力常数。因此，我们推导出了一个包含高达二阶引力常数的“引力透镜方程”，并用它精确推导了“增亮率”的公式。结果表明，各图像的亮度增加率需要对传统结果进行校正。然而，在MACHO的情况下，以当前的观测精度无法将多幅图像分开，观测到的数量是整体的亮度率。事实证明，这个总亮度增长率的传统公式就足够了。换句话说，我们首次证明了MACHO研究中使用的公式的有效性。如上所述，当高精度观测成为可能时，这项研究的成果必将在未来得到利用。