ダークマターの正体は何か?- 広大なディスカバリースペースの網羅的研究

計画研究:C02 究極班
宇宙構造形成理論から迫るダークマター

研究代表 安藤 真一郎
 ダークマターの正体を突き止めるに当たって、小スケールの構造形成過程の理解は欠かせない。例えばダークマター粒子が“温かい”場合、期待される衛星銀河の数がWIMP などの“冷たい”ダークマターの場合と比べて著しく少なくなる可能性が指摘されている。

 本研究の目的は、数値シミュレーションと解析的モデルの両方を駆使することで、小スケールにおけるダークマター分布を詳細に理解することである。数値シミュレーションでは、冷たいダークマターのものをベースとして、他のダークマター粒子のものへと拡張する。この手法は非常に信頼度の高い手法である反面、数値解像度などの現実的な困難が生じてしまう。それを補うために、解析的理論モデルを同時並行で開発し、随時シミュレーションのアウトプットと比較・較正を行うことで、適用範囲を拡張する。このように構築した枠組みをさまざまなダークマター候補に適用することで、本研究領域で計画予定の様々な観測結果の解釈や、他の理論計画へ重要な示唆を与えることができる。

CDM : wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/galform/millennium-II/index.html#Images
WDM : arxiv.org/abs/1104.2929
SIDM : arxiv.org/abs/1705.00623
FDM : arxiv.org/abs/1705.05845
メンバー
研究代表者
安藤 真一郎 Shin'ichiro ANDO
University of Amsterdam 准教授 / 東京大学 カブリ数物連携宇宙研究機構 客員科学研究員 研究全体の統括、準解析的理論モデルの開発(サブハローモデル)

研究分担者
岡本 崇 Takashi OKAMOTO
北海道大学 理学研究院 講師 シミュレーション(銀河形成、バリオン効果)

白崎 正人 Masato SHIRASAKI
統計数理研究所 統計思考院 助教 準解析的理論モデル開発(大規模構造形成理論)

西道 啓博 Takahiro NISHIMICHI
京都大学 基礎物理学研究所 特定准教授 シミュレーション(空間統計、予言ツール)

樽家 篤史 Atsushi TARUYA
京都大学 基礎物理学研究所 准教授 準解析的理論モデルの開発(宇宙摂動論、位相空間)

Neal DALAL
Perimeter Institute for Theoretical Physics 教授 / 東京大学 カブリ数物連携宇宙研究機構 客員上級科学研究員 シミュレーション(サブハロー、SIDM)


はじめに

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