弱重力レンズ高次統計による暗黒物質と暗黒エネルギーの解明

利用弱引力透镜高阶统计阐明暗物质和暗能量

基本信息

批准号：
15J03450
负责人：
白崎正人
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題で取り扱う重力レンズ現象とは、遠方天体の像が、観測者と遠方天体の間に位置する質量分布によってゆがめられる一般相対論的な効果である。一般に重力レンズ効果による像のゆがみ具合はわずかなものであるが、統計処理を施すことにより視線方向に位置する質量分布を再構築することが可能である。重力レンズ現象によって再構築された質量分布は、我々の宇宙の組成や膨張史に依存しているために、重力レンズ解析により我々の宇宙の組成や膨張史に制限を与えることができる。採用第3年度は、すばる望遠鏡の広視野撮像カメラHyper Suprime-Cam(HSC)を用いた大規模銀河撮像観測による重力レンズ解析を念頭においた宇宙論研究を行った。現在世界各地ですすめられている銀河撮像観測は、いずれも1000平方度を超える広視野を観測する予定である。このような現状を鑑み、申請者は全天を確保する弱重力レンズシミュレーションを利用し、現実的な銀河撮像観測の模擬データの作成に取り組んだ。採用第２年度に開発した模擬観測データの作成手法は、実観測で得られる銀河の形状情報と三次元位置情報をもとにしているため、観測に起因する複雑な効果を考慮しやすいという利点がある。申請者は、開発した手法を、すばるHSCサーベイによる銀河データに適応し、2200個の模擬観測データを作成した。この巨大な模擬観測データ群は、HSCサーベイの宇宙論解析の統計誤差を決める上で主要な役割を果たすことが期待される。

本研究项目涉及的引力透镜现象是一种广义相对论效应，其中遥远天体的图像因观察者和遥远天体之间的质量分布而扭曲。一般来说，由于引力透镜效应造成的图像畸变程度很小，但通过进行统计处理，可以重建位于视线方向的质量分布。由于引力透镜重建的质量分布取决于宇宙的组成和膨胀历史，因此引力透镜分析可以提供对宇宙的组成和膨胀历史的约束。第三年，我们利用斯巴鲁望远镜的宽视场成像相机Hyper Suprime-Cam（HSC）进行大规模星系成像观测，进行了宇宙学研究，重点是引力透镜分析。目前世界各地正在进行的星系成像观测计划覆盖超过1000平方度的广阔视场。鉴于这种现状，申请人采用了捕捉整个天空的弱重力透镜模拟，为真实的星系成像观测创建模拟数据。入职第二年开发的模拟观测数据创建方法是基于实际观测获得的星系的形状信息和三维位置信息，其优点是可以轻松考虑观测带来的复杂影响。有。申请人将所开发的方法应用于 Subaru HSC 巡天的星系数据，并创建了 2,200 个模拟观测数据。这组庞大的模拟观测数据预计将在确定 HSC 巡天宇宙学分析中的统计误差方面发挥重要作用。