宇宙大規模構造を用いた初期宇宙の探査

利用大尺度宇宙结构探索早期宇宙

• 批准号: 12J05235
• 负责人: 熊崎 亘平
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05235/
• 关键词: 宇宙磁場; ファラデートモグラフィー; 電波宇宙論; 電波観測較正法; 宇宙マイクロ波背景放射

3年目の計画は2年目までに開発した宇宙磁場断層解析法を、これまでの単純銀河モデルよりも現実的な銀河モデルへ適用し、銀河モデルの再現性を見積もることであった。2年目までに使用してきた単純銀河モデルは、一様分布している自由電子/相対論的電子と一様磁場しか考えてこなかったが、今回は電子分布にはガウス関数型分布関数を仮定し、磁場成分は一様磁場に加え、乱流磁場の効果も考慮に入れた。その結果、宇宙磁場断層解析法によって得られるファラデー分散関数と呼ばれる関数が、従来の単純銀河モデルから見積もられたものと比べ、極めて複雑な構造を持つことが新たにわかった。また、ファラデー分散関数の分散、歪度、尖度などの統計量から、銀河磁場強度や電子分布幅などの重要な物理量を推定できる可能性も示された。さらにこれらの重要な物理量を、将来の観測計画であるSquare Kilometer Array (SKA)を用いてどの程度の精度で見積もれるかを調査した。その結果、分散以外の統計量は理想的な状況とほぼ同程度の信頼度で見積もることができることがわかった。また、宇宙磁場断層解析法を応用した銀河間磁場測定手法を考案し、この手法で検出可能な銀河間磁場強度を様々な電波望遠鏡を想定して調査した。その結果、SKA先行機と呼ばれる望遠鏡を用いれば、数μG程度の宇宙磁場にまで感度があることを見積もった。この強度は銀河・銀河団磁場を測定するのに十分な感度である。また、SKA先行機の組み合わせ及び、SKAを用いれば、数nGという感度にまで到達することを示した。この強度は未だ測定されていないフィラメントと呼ばれる構造に付随する磁場を測定できる可能性を示唆している。これらの研究成果はいくつかの論文にまとめられ、すでに出版されている。また、この3年間で進めてきた研究を学位論文としてまとめ、SKAグループに対しても提言を行っている。

第三年计划是将第二年开发的空间磁场故障分析方法应用于与迄今为止简单的星系模型更现实的星系模型，并估算了星系模型的可重复性。第二年使用的简单星系模型仅考虑了分布的自由电子/相对电子和均匀的磁场，但是这次假定高斯函数分布函数用于电子分布。除了均匀的磁场和湍流磁场的效果。结果，与常规简单的星系模型相比，通过空间磁场故障分析获得的称为Faraday分布式函数的函数具有极其复杂的结构。此外，法拉第分布函数的分布式，变形和调音等统计数据可能表明可以估计重要的物理量（例如星系磁场强度和电子分布宽度）。此外，我们研究了这些重要物理量的准确性如何使用未来的观察计划，平方公里阵列（SKA）估算。结果，发现除分散以外的其他统计数据的可靠性几乎与理想情况相同。此外，设计了使用空间磁场故障分析方法的星系磁场测量方法，并在假定各种射电望远镜的情况下研究了该方法可以检测到的Intercaxon磁场的强度。结果，据估计，一种称为SKA前任的望远镜对大约几μg的美容场具有敏感性。这种强度足以测量星系和星系磁场。此外，结果表明，SKA前任和SKA的组合可以达到几种NG的敏感性。这种强度表明，可以测量尚未测量的称为细丝的结构的磁场可以进行测量。这些研究结果已在几篇论文中总结了，并且已经发表。此外，我们已经汇编了过去三年来作为学位论文所进行的研究，并向SKA组提出了建议。

项目成果

Faraday Tbmographyを用いたFDFモデルの構築

使用法拉第 Tbmography 构建 FDF 模型

• 发表时间: 2013
• 作者: X. H. Sun;L. Rudnick;T. Akahori;M. R. Bell;J. D. Bray;J. S. Farnes;S. Ideguchi;K. Kumazaki;T. O’Sullivan;A. M. M. Scaife;R. Stepanov;J. Stil;K. Takahashi;R. J. Van;M. Wolleben;Kohei Kumazaki;Takuya Akahori;Kohei Kumazaki;Kohei Kumazaki;熊崎 亘平;熊崎 亘平;熊崎 亘平;熊崎 亘平
• 通讯作者: 熊崎 亘平

Performance of SAGECal calibration

SAGECal 校准的性能

• 发表时间: 2015
• 作者: X. H. Sun;L. Rudnick;T. Akahori;M. R. Bell;J. D. Bray;J. S. Farnes;S. Ideguchi;K. Kumazaki;T. O’Sullivan;A. M. M. Scaife;R. Stepanov;J. Stil;K. Takahashi;R. J. Van;M. Wolleben;Kohei Kumazaki;Takuya Akahori;Kohei Kumazaki;Kohei Kumazaki
• 通讯作者: Kohei Kumazaki

Error estimation of the SAGE algorithm

SAGE算法的误差估计

• 发表时间: 2012
• 作者: X. H. Sun;L. Rudnick;T. Akahori;M. R. Bell;J. D. Bray;J. S. Farnes;S. Ideguchi;K. Kumazaki;T. O’Sullivan;A. M. M. Scaife;R. Stepanov;J. Stil;K. Takahashi;R. J. Van;M. Wolleben;Kohei Kumazaki;Takuya Akahori;Kohei Kumazaki;Kohei Kumazaki;熊崎 亘平;熊崎 亘平;熊崎 亘平;熊崎 亘平;熊崎 亘平;熊崎 亘平;Kohei Kumazaki
• 通讯作者: Kohei Kumazaki

COMPARISON OF ALGORITHMS FOR DETERMINATION OF ROTATION MEASURE AND FARADAY STRUCTURE. I. 1100–1400 MHZ

• DOI: 10.1088/0004-6256/149/2/60
• 发表时间: 2014-09
• 期刊: The Astronomical Journal
• 作者: Xiaohui Sun;L. Rudnick;T. Akahori;Craig S. Anderson;M. R. Bell;J. Bray;J. Farnes;S. Ideguchi;Kohei Kumazaki;T. O’Brien;S. O'Sullivan;A. Scaife;Rodion Stepanov;J. Stil;Keitaro Takahashi;R. V. Weeren;M. Wolleben

Systematic error by SAGECal

SAGECal 的系统误差

• 发表时间: 2013
• 作者: X. H. Sun;L. Rudnick;T. Akahori;M. R. Bell;J. D. Bray;J. S. Farnes;S. Ideguchi;K. Kumazaki;T. O’Sullivan;A. M. M. Scaife;R. Stepanov;J. Stil;K. Takahashi;R. J. Van;M. Wolleben;Kohei Kumazaki;Takuya Akahori;Kohei Kumazaki;Kohei Kumazaki;熊崎 亘平;熊崎 亘平;熊崎 亘平
• 通讯作者: 熊崎 亘平