バリオン振動を用いたダークエネルギー探査と銀河バイアスの非線形効果

利用重子振荡和星系偏差的非线性效应进行暗能量探索

基本信息

批准号：
07J07066
负责人：
西道啓博
金额：
$ 1.73万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、宇宙論的N体シミュレーションを用いて、将来の広視野深宇宙銀河赤方偏移探査から精密に測定されると期待される、銀河分布の空間統計に対する理論テンプレートを構築に取り組んだ。将来観測からは統計誤差の非常に小さい統計量の測定が期待されるため、理論側も少なくとも同程度以上に高精度のモデル構築をしなければならない。特に、宇宙晴れ上がり前の光子・バリオン混合流体の音響振動の微小な痕跡が現れるスケールに注目してモデル構築を進めてきた。また、このバリオン音響振動の情報を用いて暗黒エネルギーの性質について正しく情報を引き出すための方法論を検討してきた。具体的には、揺らぎの進化過程で混入する非線形性の高精度な計算を行った。この非線形性には、構造の純粋な重力進化、赤方偏移から距離に変換する際に混入する銀河の特異速度の影響(=赤方偏移歪み)、及び、銀河分布とその背景にあるバリオン及び暗黒物質全体の分布の違い(=銀河バイアス)の三つの要因が挙げられる。本年度は、大規模なN体シミュレーションを行うとともに、従来の解析的モデルに取り入れられていなかった項を導出し、これらの相互比較により精度を評価し、非線形重力進化、赤方偏移歪みのモデルを完成させた。また、このモデルの枠内で将来観測計画から得られると期待される暗黒エネルギーの制限を見積もった。この際、従来行われてきたパワースペクトルの等方成分のみではなく、非等方成分から来る情報を加えることで、より多くの情報を取り出すことが可能であり、暗黒エネルギーに対して強い制限を課すことができることを実証した。

今年，我们利用宇宙学N体模拟构建了星系分布空间统计的理论模板，预计将通过未来的广域深空星系红移巡天进行精确测量。由于未来的观测预计会以非常小的统计误差来测量统计数据，因此理论方面还必须构建至少同样准确的模型。特别是，我们一直在建立一个模型，重点关注宇宙澄清之前光子/重子混合流体中出现的微小声振动痕迹的尺度。我们还一直在研究一种利用重子声振荡信息提取有关暗能量特性的准确信息的方法。具体来说，我们对波动演化过程中引入的非线性进行了高精度计算。这种非线性是由结构的纯引力演化、从红移转换为距离时混合的星系奇异速度的影响（=红移畸变）以及星系分布及其背景造成的。重子和暗物质总体分布的差异（=银河偏差）。今年，我们将进行大规模的N体模拟，导出常规分析模型中未纳入的项，通过相互比较评估其准确性，并开发完成非线性引力演化和红移畸变的模型。我们还估计了该模型框架内未来观测计划预计获得的暗能量极限。此时，可以通过添加来自各向异性分量的信息而不是传统上仅添加功率谱的各向同性分量来提取更多信息，并且可以获得对暗能量的强限制。证明可以强加