天の川銀河ハロー領域の広天域観測を用いたダークマター空間集積史の解明

利用银河系晕区的广域观测阐明暗物质的空间积累历史

• 批准号: 17J03653
• 负责人: 新倉 広子
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J03653/
• 关键词: ダークマター; 原始ブラックホール; マイクロレンズ; 差分画像法; こと座RR型変光星; かんむり座R型変光星; 宇宙ひも

本課題では、我々の住処である天の川銀河を構成する暗黒物質の更なる性質解明を目指して観測的研究を進めている。本年度は暗黒物質の有力な候補である原始ブラックホールが引き起こしうる重力マイクロレンズ効果イベントの検証に焦点を当てて、(1)アンドロメダ銀河領域の観測、及び(2)天の川銀河中心領域の観測データ解析を進めた。 (1)のテーマではすばるHSCを用いた観測で、前年度までの研究を元に10^{-11}Msun-10^{-6}Msunの原始ブラックホールの存在量に対して最も強い制限をつける事が出来た。本年度はこの結果を論文にまとめた他、昨年度取得した追観測のデータの解析に取り組んだ。追観測のデータから得られた示唆については博士論文にまとめ、研究会での報告も行なった。(2)のテーマでは、OGLEの銀河中心領域でのマイクロレンズイベント探査の観測データを用いて、原始ブラックホールの存在量に対して得られる示唆の検証を行なった。先行研究から、OGLEの5年間の観測により2500個以上のマイクロレンズ候補イベントが報告されている。本年度はこのデータを用いて原始ブラックホールの存在量に対する示唆を検証し、10^{-6}Msun-10^{-3}Msunの原始ブラックホールの存在量に対して制限をつける事が出来た。また、OGLEのデータで示唆される極端にタイムスケールが短い6イベントについて、地球質量程度の原始ブラックホールが暗黒物質の約1%を占めるモデルで自然に説明できることを示した。これは原始ブラックホールの初検出の可能性があり、今後の追観測が強く望まれる。

在这个项目中，我们正在进行观测研究，旨在进一步阐明暗物质的特性，暗物质构成了我们的家园——银河系。今年，我们将重点验证由原初黑洞引起的引力微透镜事件，这些黑洞是暗物质的有力候选者。我们将（1）观测仙女座星系区域，（2）分析来自银河系的观测数据银河系中心区域。主题（1）是使用 Subaru HSC 进行观测，这是我根据前一年的研究成果对 10^{-11}Msun-10^{-6}Msun 原初黑洞丰度的最强约束。附加它。今年，除了在论文中总结结果外，我们还分析了去年获得的后续观察数据。从后续观察数据中获得的建议被总结成博士论文并在研究会议上报告。对于主题（2），我们使用 OGLE 探索银河系中心区域微透镜事件的观测数据验证了原始黑洞丰度的含义。之前的研究报告了通过五年的 OGLE 观测超过 2,500 个微透镜候选事件。今年，我们利用这些数据验证了对原初黑洞丰度的影响，并能够将原初黑洞的丰度限制在10^{-6}Msun-10^{-3}Msun。塔。我们还表明，OGLE 数据表明的六个时间尺度极短的事件可以通过一个模型自然地解释，在该模型中，约地球质量的原始黑洞约占暗物质的 1%。这可能是对原始黑洞的首次探测，并且强烈需要进一步的观测。

项目成果

ダークマターは原始ブラックホールではなかった!?

暗物质不是原初黑洞吗？

Princeton University(米国)

普林斯顿大学（美国）

Search of primordial black holes from microlensing observations with HSC and OGLE

利用 HSC 和 OGLE 的微透镜观测寻找原初黑洞

• 发表时间: 2019
• 作者: Hiroko Niikura

The Hyper Suprime-Cam SSP Survey: Overview and survey design

Hyper Suprime-Cam SSP 调查：概述和调查设计

• DOI: 10.1093/pasj/psx066
• 发表时间: 2018
• 影响因子: 2.3
• 作者: Aihara Hiroaki;Arimoto Nobuo;Armstrong Robert;et al. (including Imanishi M.)
• 通讯作者: et al. (including Imanishi M.)

Constraining primordial black holes with gravitational microlensing effect

用引力微透镜效应约束原初黑洞

• 发表时间: 2019
• 作者: Hiroko Niikura