C-lab Seminar 2015 | Seminar | Nagoya University Cosmology Group (C-lab)

C-lab Seminar 2015

日本語

Apr. | May | June | July | Aug. | Sept. | Oct. | Nov. | Dec. | Jan. | Feb. | Mar.


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Seminars in April

Speaker
Naoshi Sugiyama

Date/Place
11:15-, 2(Thu), Apr. @ES606

Title
Policy speech

Abstract
Policy speech

Speaker
Sachiko Kuroyanagi

Date/Place
13:00-, 9(Thu), Apr. @ES606

Title
重力波による宇宙ひもの検証

Abstract
真空の相転移や超弦理論から予言される1次元の位相欠陥「宇宙ひも」は、その運動から強い重力波を放出する。将来の重力波実験で宇宙ひもの存在を検証することが可能になれば、その生成機構や関連する初期宇宙物理に示唆が得られることが期待される。本セミナーではCMB、パルサータイミング、重力波直接検出実験といった将来の様々な実験による宇宙ひもの検証可能性を述べた後、将来的に宇宙ひものシグナルを検出できた場合に宇宙ひもの性質に対してどのような情報を得ることができるかを議論する。また、現在進めているパルサータイミングを使った重力波の非等方性の検証の研究についても言及したい。

Speaker
Ludovic Montier (IRAP Toulouse)

Date/Place
13:30-, 16(Thu), Apr. @ES635

./Title (first half)
Planck Mission: Revealing the early stage of the Universe

Abstract (first half)
I will present the recent results of the Planck satellite mission, by introducing first of what consists the CMB science. I will then reveal what we learned from Planck about our Universe: his age, his history, his content. I will then focus on what has been learned thanks to the polarization information provided by Planck, especially concerning the importance of the Galactic foregrounds when searching for gravitational wave's signatures into the CMB maps.

./Title (latter half)
The Planck Catalogue of Galactic Cold Clumps

Abstract (latter half)
We have combined the Planck-HFI and IRAS maps to perform an all-sky detection of the cold submillimetre Galactic sources over the whole sky, to build the The Planck Catalogue of Galactic Cold Clumps, counting 13188 sources. I will describe how we proceed to build this catalogue using an original multi-frequency detection method, and how we characterized this population of objects using new distance estimates for one third of them. I will finally discuss the results provided by the Herschel Galactic Cold Core follow-up Key Programme of about 350 PGCC sources, yieldings important clues about the early phases of the star-formation.

Speaker
Jiro Soda (Kobe University)

Date/Place
15:30-, 23(Thu), Apr. @ES635

Title
Statistical Anisotropy in the CMB from a Two-form Field

Abstract
We study an inflationary scenario with a two-form field to which an inflaton couples non-trivially. We show that the two-form hair remains during inflation. Consequently, a statistical anisotropy can be developed because of a cumulative anisotropic interaction induced by the background two-form field. The power spectrum of curvature perturbations has a prolate-type anisotropy, in contrast to the vector models having an oblate-type anisotropy. We also evaluate the bispectrum and trispectrum of curvature perturbations by employing the in-in formalism based on the interacting Hamiltonians. We find that the non-linear estimators fNL and τNL are correlated with the amplitude g∗ of the statistical anisotropy in the power spectrum.

Speaker
Kiyotomo Ichiki

Date/Place
13:00-, 30(Thu), Apr. @ES606

Title
Planck SZカタログとCMB温度揺らぎのテンションを解消するモデルについて

Abstract
The discrepancy between the amplitudes of matter fluctuations inferred from the SZ-cluster number counts and the primary temperature and polarization anisotropies of the cosmic microwave background (CMB) obtained by the Planck satellite is reconciled if the local universe is embedded in a under-dense region as shown by Lee 2014. Here by using a simple FRW model with an open geometry and a Markov Chain Monte Carlo technique, we investigate how deep the local under-dense region should be to resolve the discrepancy. Furthermore, if this is the case, the local Hubble parameter should also be different from the value inferred from the CMB consequently. We predict the local Hubble parameter as a derived, posterior distribution from the chains obtained from fitting to the CMB and SZ cluster number count data set.

Seminars in May

Speaker
Daisuke Nitta

Date/Place
13:00-, 14(Thu), May. @ES606

Title
宇宙の量子情報の観測可能性

Abstract
現在の宇宙の構造は、量子揺らぎがインフレーションによって引き延ばされてできたと考えられている。インフレーションで作られたスーパーホライズンスケールの揺らぎはスクイーズド状態となり、古典的な振る舞いを示唆する一方、Maldacena らが示したようにde Sitterの真空は量子もつれの状態にあって、実際には豊かな量子情報を持っているのかもしれない。今回宇宙論に関係する量子情報について簡単にレビューし、量子揺らぎの情報が観測される可能性について議論する。

Speaker
Atsushi Nishizawa

Date/Place
13:00-, 21(Thu), May. @ES606

Title
HSCサーベイの現状と測光的赤方偏移推定

Abstract
HSCサーベイは、すばる望遠鏡に搭載した広視野撮像カメラ HSC を用いた 大規模サーベイで、2014年3月にサーベイ観測をスタートして既に1年が経過した。 本セミナーでは、HSCサーベイの現状とデータ取得状況などについて報告する。 また、この1年で取得したデータを用いたサイエンスとして、測光的赤方偏移の 推定について紹介する。

Speaker
Hayato Shimabukuro

Date/Place
3:00-, 28(Thu), May. @ES606

Title
1点統計量と高次統計量を用いた21cm線輝度温度場の解析

Abstract
中性水素の超微細構造由来の21cm線は宇宙暗黒時代、再電離期を探る方法として有効である。 21cm線輝度温度場を統計的に調べる方法として、パワースペクトルが幅広く用いられており、その時間発展の関数には特徴的な3つのピークが現れる。これらのピークは天体物理学的な効果によって作られると考えられているが、詳しく調べられてはこなかった。そこで、本発表では、まず21cm power spectrumに現れるピークについての物理的解釈を1点統計量である、確率分布関数、分散、歪度を用いて行う。この解析により、歪度はWF効果、X線効果の時期を探る上で良い指標となることを発見したので報告する。 また、歪度は、3点統計量であるバイスペクトルを積分した量であり、空間情報は含まない。そこで、次に輝度温度場のバイスペクトルに注目して、そのconfiguration依存性や輝度温度場を構成する要素の依存性を調べ、パワースペクトルで得られる情報との比較を行った。

Seminars in June

Speaker
Shinsuke Asaba

Date/Place
13:00-, 11(Thu), June. @ES606

Title
バリオン−ダークマター間の超音速相対速度が構造形成に与える影響

Abstract
宇宙論に残された問題として、どのように初代天体が形成され宇宙再電離が起きたのかということがある。 初代天体の形成過程を議論する上で、バリオンとダークマターそれぞれの密度揺らぎの時間発展を知ることが重要である。 特に、宇宙の晴れ上がり以前にバリオンと光子がトムソン散乱によって強く結合していたことによるバリオン−ダークマター間の相対速度が構造形成に与える影響を見積もることが重要である。 本発表では、球対称崩壊モデルを応用することでバリオン−ダークマター間の超音速相対速度が構造形成に与える影響を見積もった結果について報告する。

Speaker
Shohei Saga

Date/Place
13:00-, 18(Thu), June. @ES606

Title
宇宙論的ベクトル型2次摂動論

Abstract
宇宙論的摂動論はスカラー・ベクトル・テンソル型摂動に分解される。線形摂動論ではこれらの各モードは独立に発展するが、高次摂動を考えた場合そうではない。今回、宇宙論的摂動論を2次まで展開した際に出現するベクトル型摂動に注目した。
ベクトル型摂動は、線形摂動のもとでは減衰解しか存在せず無視される。しかし、2次摂動では成長解が必然的に出現するため、その宇宙論的な効果を考えることで宇宙論的摂動論に対してさらなる理解が促されると考えられる。本研究では、2次ベクトル型摂動における種磁場生成について、また弱い重力レンズ効果における特殊なシグナルについて議論した。その結果について発表する。

Speaker
Yuichiro Tada ( Kavli IPMU )

Date/Place
13:00-, 25(Thu), June. @ES606

Title
バイアストレーサーとしての原始ブラックホール

Abstract
原始ブラックホール(PBH)は放射優勢期にエネルギー過密度領域が重力崩壊することで形成されうるとされる理論上のBHで、暗黒物質(DM)の候補の1つと考えられてきました。 一方、構造形成の文脈では、重力崩壊天体が背景密度ゆらぎをトレースする「バイアス効果」がよく知られています。 今回我々は、初期曲率ゆらぎに小さいローカルタイプの非ガウス性を仮定すると、バイアス効果からPBHの数密度が大スケールでゆらぐことを示しました。 とくに、PBHがDMの比較的多くを占めていると、そのようなゆらぎは物質等曲率ゆらぎとして観測され、宇宙背景放射(CMB)の観測から強く制限されていることから、|f_NL| ~ O(0.01) の非常に小さな非ガウス性でも、PBH量を強く制限することを明らかにしました。

Seminars in July

Speaker
Daichi Kashino

Date/Place
13:00-, 2(Thu), July. @ES606

Title
Clustering analysis of star-forming galaxies at z~1.6

Abstract
すばる望遠鏡FMOSによる近赤外分光サーベイにより得られたCOSMOS領域の1.4<~z<~1.7におけるHα輝線銀河サンプルに対して、クラスタリング解析を行った。同様の赤方偏移範囲の分光観測では、サンプルが明るいもの、星形成バースト銀河などにバイアスされやすいが、我々の観測は長時間積分によりLogMsun>9.6, SFR>10Msun/yrの範囲に渡り、星形成主系列を代表するようなサンプルが得られた。
射影2点相関関数を測定し、射影距離rp~0.1-20 h^-1Mpcに於いて優位なクラスタリングシグナルを検出し、相関長r0~5h^-1Mpcが得られた。Halo Occupation Distribution (HOD) モデルフィッティングから、サンプル銀河が所属する典型的なハローの質量を制限した。本発表ではこれらの結果を紹介し、またファイバー観測特有の問題と補正方法についても議論する。

Speaker
Yuko Urakawa

Date/Place
13:00-, 9(Thu), July. @ES606

Title
Soft theorem and consistency relations for the primordial perturbations

Abstract
In quantum field theory, it is widely known that a symmetry leads to a corresponding Ward-Takahashi (WT) identity. For the primordial perturbations, the WT identity of the scaling symmetry gives the consistency relation, which connects the (n+1)-point function of the curvature perturbation with one soft external leg to the n-point function. We show that the consistency relation implies the conservation of the curvature perturbation at large scales in holographic inflation and also in two field models with isocurvature loops.

Speaker
Maresuke Shiraishi ( Kavli IPMU )

Date/Place
13:00-, 16(Thu), July. @ES606

Title
Planck 2015 bispectrumと私

Abstract
Planck collaborationによるCMB bispectrum search (arXiv:1502.01592)を、私と関わりの強い部分(キーワード: modal estimator, bispectrum reconstruction, tensor mode, parity violation, directional dependence, ...)と絡めて紹介していきます。

Speaker
Gianluca Calcagni ( CSIC )

Date/Place
15:00-, 21(Tue), July. @ES635

Title
Cosmological constant

Abstract
We review several versions of the cosmological constant problem and how models of emergent or quantum gravity (including loop quantum gravity, asymptotic safety and causal sets) attempt to address them.

Speaker
Alex Hagen ( HETDEX )

Date/Place
13:00-, 24(Fri), July. @ES606

Title
What Makes a Lyman-alpha Emitter?

Abstract
We compare the physical and morphological properties of z ∼ 2 Lyα emitting galaxies (LAEs) from the HETDEX Pilot Survey and narrow band studies with those of z ∼ 2 optical emission line galaxies (oELGs) identified via HSTWFC3 infrared grism spectroscopy. Both sets of galaxies extend over the same wide range in stellar mass (7.5 < logM/M⊙ < 10.5), size (0.5 < R < 3.0 kpc), and star-formation rate (∼ 1 < SFR < 100M⊙ yr−1). Remarkably, in all physical and morphological parameters: stellar mass, half light radius, UV slope (β), star formation rate, ellipticity, nearest neighbor distance, star formation surface density (ΣSFR), and specific star formation rate, there are no statistically significant differences between these populations. In particular, in the case of the UV slope, which parametrizes reddening, the lack of difference suggests that Lyα emission is not significant modulated by dust, as is usually assumed. We develop a simple model of Lyα emission that connects LAEs to all high-redshift star forming galaxies where Lyman-α escapes through a fraction of the galaxy and is thus only observable on a fraction of sightlines. We find a average Lyman-α escape solid angle of ΩLyα = 2.4 ± 0.8 steradians, and find this value consistent with those we calculate from other studies. We then compare our models’ predictions with those of computational models. Furthermore, we find both oELGs and LAEs fall above a linear extrapolation of the " main sequence " of star forming galaxies, which could demonstrate that these galaxies are experiencing a starburst, or that there is a change in the main sequence slope at low stellar masses. This could demonstrate that both oELGs and LAEs are drawn from the same star-bursting subset of high-z star-forming galaxies.

Seminars in August

Seminars in September

Speaker
Kiwamu Izumi (California Institute of Technology)

Date/Place
16:00-, 25(Fri), Sept. @ES606

Title
Advanced LIGO 観測始動

Abstract
重力波は未だかつて誰も直接観測をしていない時空の揺らぎの波である。 Advanced LIGO は米国主導のLIGO (Laser Interferometer Gravitational wave Observatory)のアップグレード計画であり、200 Mpc 程度離れた中性子星連星からの重力波イベントまで検出できる感度へ到達しようという野心的なプロジェクトである。Advanced LIGO をデザイン感度で走らせると年間数イベント以上の重力波イベントが観測されると期待されており、これにより天文学の新しい分野・重力波天文学が幕開けする と期待されている。今年の春にインストールが全行程終了し、advanced LIGOはこれまで初観測に向けた干渉計の調整を行ってきた。初観測は低レーザーパワー運転で9月14日より3ヶ月間行う予定である。本トークではadvanced LIGOの概要を俯瞰しつつ、調整期間に実施された実験からいくつかのハイライトを紹介し、最後に考えられる検出シナリオについて述べる予定である。

Seminars in October

Speaker
Jyunpei Ooba

Date/Place
10:30-, 1(Thu), Oct. @ES606

Title
CMB温度揺らぎ観測から探るスカラーテンソル理論への制限と重力定数の進化

Abstract
修正重力理論は未知の暗黒エネルギーや暗黒物質の振る舞いを、一般相対性理論を拡張することで説明できる理論として期待されているが、修正重力理論のモデルは数多く存在し、現実に即したモデルを決定することは大変困難である。修正重力理論のモデルを決めるには様々な観測結果を用いてモデルに制限を与えることが必要不可欠である。そこで、修正重力理論と一般相対性理論とのずれをモデルパラメータで記述し、観測結果を用いて制限を与える。
本研究では、修正重力理論のモデルとしてスカラーテンソル理論に着目し、Planckによる宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の温度揺らぎの観測データを用いて、モデルパラメータへの制限を行った。また、スカラーテンソル理論の大きな特徴として、観測される重力定数が時間発展することにも着目し、現在の重力定数と宇宙マイクロ波背景放射が放射された時代の重力定数との差についても制限を与える。

Speaker
Takanori Suzuki

Date/Place
13:00-, 1(Thu), Oct. @ES606

Title
大規模構造から見る宇宙の統計的非等方性

Abstract
現代宇宙論において、宇宙は巨視的には特別な場所や方向がないという宇宙原理は極めて重要な仮定となっている。しかし近年の宇宙マイクロ波背景放射の観測結果から、宇宙には四重極的な非等方性をはじめとした非等方性が存在する可能性が示唆されている。今回、大規模構造を解析することによりその非等方性の大きさやその存在の可能性を議論し、今後の展望について発表する。

Speaker
Koutarou Maeda

Date/Place
13:00-, 8(Thu), Oct. @ES606

Title
Observational Constraints on Primordial Broken Power-Law Spectrum

Abstract
ホログラフィー原理に基づき構成されたインフレーションモデルでは、初期スカラー揺らぎの冪のスケール依存性が予言される。 ホログラフィー原理が正しいか否か検証することは容易ではない。 そこで、ホログラフィー原理に基づいて構成された初期宇宙模型が宇宙論的観測と整合的であるか研究を行った。 研究の結果、ホログラフィー原理に基づき構成されたインフレーションモデルは、宇宙論的観測と整合的であり、CMBスケールよりも小さいスケール に特徴的な構造を持つことが示唆された。 その為、CMBスケールよりも更に小さなスケールの情報を得る手法として、CMB歪みについて研究を行った。 今回は、これら一連の研究結果について報告する。

Speaker
Yuki Mori

Date/Place
14:30-, 8(Thu), Oct. @ES606

Title
Horndeski vector-tensor理論

Abstract
現在の宇宙は加速膨張しているということが、近年の観測から示されている。アインシュタイン重力では加速膨張を説明できなかったが、新たにダークエネルギーを導入することで説明した。一方で、重力理論そのものを書き換えることで加速膨張を説明する修正重力理論も提唱されている。これらの修正重力理論が物理的に可能であるためには、タキオンやゴースト場が存在してはならないので、場の摂動に対して安定性解析を行う必要がある。先行研究では、高次元の重力理論から導かれるHorndeski vector-tensor理論において、ベクトル場のゴースト不安定性等を議論している。この理論の特徴は、ベクトル場と重力が結合しているという点である。この結合があるため、ゴースト場等が存在する不安定なパラメーター領域がある。我々は先行研究の拡張として、reheatingの粒子生成について考慮した。粒子生成を考慮するとBackreactionとして背景時空を変える。そうするとベクトル場の安定性だけでなく重力場の摂動の安定性も考える必要がある。本発表では、これら一連の成果について報告する。

Speaker
Masato Kobayashi

Date/Place
13:00-, 15(Thu), Oct. @ES606

Title
銀河スケールでの巨大分子雲質量関数の時間発展

Abstract
近年の大規模な電波観測から,近傍銀河において巨大分子雲質量関数が銀河の領域ごとに異なるスロープを持つ,ということが示され始めた(e.g., Colombo et al. 2014). 分子雲は星形成の種であるので,銀河スケールでの巨大分子雲質量関数のスロープを,何が如何に統御しているかを明らかにすることは,星形成やそれに続く銀河進化を理解する key と言える.Inutsuka et al. 2015 にて,超新星残骸や大質量星の HII 領域が膨張するのに伴い銀河円盤を埋めている warm neutral medium が多数回圧縮され分子雲が形成される,という分子雲形成描像が提唱された. 今回我々は,この Inutsuka et al. 2015 の描像を基にして,巨大分子雲質量関数の時間発展方程式を再定式化した.この再定式化では,近年大質量形成機構として注目されている分子雲同士の衝突も考慮した.本発表では,定式化の背景,時間発展方程式の数値積分結果,また観測と比較することで銀河スケールでの分子雲の形成・散逸に関する制限が得られる,ということを示す.最後に,この定式化に基づいた星団形成理論への展望も述べる.

Speaker
Koichiro Horiguchi

Date/Place
10:30-, 22(Thu), Oct. @ES606

Title
cosmic stringによる初期磁場生成

Abstract
初期宇宙では大統一理論などにより様々な場の相転移がおこり、 その帰結として宇宙論的位相欠陥と呼ばれる特殊な領域が 形作られることが示唆されている。 中でも宇宙論的位相欠陥の一種であるcosmic stringは三次元空間中に ひも状の高エネルギー領域として現れ、ネットワーク構造や ループ構造を通して現在の宇宙に様々な痕跡を残すと考えられている。 本研究では初期宇宙での光子とバリオンの強結合近似を詳しく調べることで cosmic stringが宇宙論的スケールに生成しうる磁場のスケール依存性と 発展を見積もったので、本発表にて報告する。

Speaker
Douglas Scott (University of British Columbia) [ C-KMI joint seminar ]

Date/Place
13:30-, 22(Thu), Oct. @ES635

Title
The Universe According to Planck

Abstract
The Planck satellite has completed its mission to map the entire microwave sky at nine separate frequencies, with a second data release occurring in early 2015. Analysis of Planck data has resulted in more than 100 papers, covering many different aspects of the cosmic microwave background (CMB). We have been able to learn in detail about the physics of the interstellar medium in our Galaxy, and to remove this foreground emission in order to extract the cosmological information from the background radiation. Planck's measurements lead to an improved understanding of the basic model that describes the Universe on the very largest scales. In particular, a 6 parameter model fits the CMB data very well, with no strong evidence for extensions to that model. There are constraints on inflationary models, neutrino physics, curvature, dark matter and dark energy, and many other theoretical ideas. New cosmological probes include CMB lensing,CMB-extracted clusters of galaxies and constraints on large-scale velocities. The Planck Team is preparing for a further data release in 2016, focused on a more complete analysis of the polarization data.

Speaker
Hiroyuki Tashiro

Date/Place
13:00-, 29(Thu), Oct. @ES606

Title
宇宙ガンマ線背景放射で探る宇宙論的磁場のヘリシティ

Abstract
宇宙論的スケールの磁場の存在は様々な宇宙初期の物理において予言されている。このような磁場はまだ未発見ではあるが、観測的にその磁場の性質に制限を付けることは、初期宇宙の物理を知る上での手がかりとなる。
そこで今回、宇宙ガンマ線背景放射を用いた宇宙論的磁場のヘリシティ検出方法の研究を紹介する。具体的には、ガンマ線背景放射の検出方向に関連する、CP変換に対して奇な統計量を導入する。この統計量は、背景放射が一様であるならゼロとなるが、宇宙論的磁場のヘリシティが非ゼロなら、その影響をうけこの統計量も非ゼロとなることを示す。
また、この統計量をフェルミ衛星のガンマ線背景放射の観測データに応用した結果を報告する。この解析の結果、観測された統計量は、ガンマ線背景放射が一様であると仮定したシミュレーションの結果から2シグマ以上でずれていることがわかった。この結果は、10^-14 Gaussの強さを持った左手巻きの磁場が宇宙論的に広がって存在することを示唆している。

Seminars in November

Speaker
Hayato Shimabukuro

Date/Place
13:00-, 5(Thu), Nov. @ES606

Title
21cm線バイスペクトルを用いたEoRパラメータへの制限

Abstract
21cm線輝度温度場を探る統計的手法として、輝度温度場の持つ天体物理学的効果起源の非ガウス性に注目した21cm線バイスペクトルを提唱した。
今回の発表では、21cm bispectrumの特徴、特にscale dependence, redshift dependence, component dependenceを説明した後、現在、観測が始まっているMWA、LOFARを想定したEoRパラメータ(イオン化効率、ビリアル温度)への制限について紹介する。また、パワースペクトルのみを用いた場合と、バイスペクトルを用いた場合の比較を行い、バイスペクトルを用い場合の方がEoRパラメータに対して強い制限を与えられることが分かったので、その結果を紹介する。

Speaker
Kenji Hasegawa

Date/Place
13:00-, 12(Thu), Nov. @ES606

Title
初代星形成と関連するフィードバックについて

Abstract
初代星は宇宙で最初に形成される天体であり、宇宙初期における再電離過程の電離光子源であるとともに、その後の天体形成史に影響を与える重元素の初めての供給源でもあると考えられている。そのため初代星の質量や形成率の解明は天文学において極めて重要な研究課題である。セミナーでは、これまで我々が行ってきた輻射流体シミュレーションによる初代星形成やそれに関連するフィードバック過程の研究を紹介するとともに、今後予定している初代星形成の研究の展望も話す予定である。

Speaker
Ken Chen (NAOJ)

Date/Place
13:00-, 26(Thu), Nov. @ES606

Title
The Cosmic Dawn : Physics of the First Luminous Objects

Abstract
One of the paramount problems in modern cosmology is to elucidate how the first generation of luminous objects, stars, supernovae, accreting black holes, and galaxies, shaped the early universe at the end of the cosmic dark ages. According to the modern theory of cosmological structure formation, the hierarchical assembly of dark matter halos provided the gravitational potential wells that allowed gas to form stars and galaxies inside them. Modern large telescopes have pushed the detection of galaxies up to a redshift of z ~ 10. However, models of the first luminous objects still require considerable effort to reach the level of sophistication necessary for meaningful predictions, Due to the complexity of involved physical phenomena, this physical understanding may only come by the proper use of numerical simulations. Therefore, I have used state-of-the-art simulations on some of largest supercomputers to study these objects. In my talk, I will discuss the possible physics behind the formation of these first luminous objects by presenting the results from our simulations. I will also give possible observational signatures of the cosmic dawn that will be the prime targets for the future telescopes such as the James Webb Space Telescope (JWST).

Seminars in December

Speaker
Sachiko Kuroyanagi

Date/Place
13:00-, 3(Thu), Dec. @ES606

Title
スカラー型ゆらぎの2次摂動による重力波の生成とその直接検出

Abstract
スカラー型ゆらぎは摂動の2次でテンソル型のゆらぎ(重力波)を生成する。一般的に宇宙が輻射優勢の時期に作られた重力波は強度が小さいが、宇宙再加熱などによって初期宇宙に物質優勢の時代があった場合、将来の直接検出実験でも検証可能な重力波が生成される可能性が先行研究により示唆されている。
本研究では再加熱終了時のスカラー型ゆらぎの減衰が重力波強度に与える影響を数値計算により評価し将来実験による検証可能性を議論する。

Speaker
Daisuke Nitta

Date/Place
13:00-, 10(Thu), Dec. @ES606

Title
宇宙マイクロ波背景輻射の量子状態

Abstract
宇宙の様々な構造は、インフレーションによって量子揺らぎから作られたと考えられている。量子的な状態には、干渉や量子もつれなど、古典力学には見られない相関が現れる。 場が一つでドジッター時空の場合、ホライズンを出た揺らぎはほぼ古典的な揺らぎとして振る舞うことが、先行研究でわかっている。しかしそれ以外の場合では、インフレーション終了までにホライズンサイズを超えた距離で量子もつれが作られることが、何例か示されている。本研究では、原始量子状態が光子の量子状態に引き継がれるとして、光子が一般に量子もつれの状態にある場合のボルツマン方程式を導出し、その発展を見た。今回の発表では、それを踏まえて量子もつれがあることで実際に宇宙マイクロ波背景輻射がどのように変化するかを議論する。

Speaker
Atsushi Nishizawa

Date/Place
13:30-, 17(Thu), Dec. @ES606

Title
Evolution of Cluster Members with HSC Red Sequence Galaxies at z < 1

Abstract
Red Sequence(RS)は、銀河団を構成するメンバー銀河の主要な成分であり、 色等級ダイアグラムにおいて、局在していることが良く知られている。 そのため、銀河団同定に有用なツールとなるばかりでなく、 測光データの品質評価にも利用することができる。 セミナーでは、その方法について説明を行うとともに、 HSCサーベイの現況報告を行う。 さらに、RSにより同定されたz=0.3から1.0までの銀河団について スプラッシュバック半径と呼ばれる密度飛躍のあるスケールを 先行研究とは独立なデータおよび解析手法により発見した結果を示す。

Speaker
Takeshi Kobayashi (SISSA)

Date/Place
13:30-, 21(Mon), Dec. @ES606

Title
Primordial Magnetic Fields from Inflation and Beyond

Abstract
Magnetic fields exist in our universe on various length scales; moreover, recent gamma ray observations are suggesting the existence of large-scale magnetic fields even in the intergalactic void regions. In this talk, I will explore the possibility of cosmological magnetic field generation in the early universe. After reviewing the basic idea of inflationary magnetogenesis, I will present generic bounds on both the quantum mechanical production of magnetic fields and their classical growth in a model independent way. The magnetic field production during inflation is shown to be strictly limited by the Schwinger effect, and also by the gravitational backreaction from the electric fields that are produced simultaneously. Other possibilities for cosmological magnetogenesis will also be addressed during the talk, in particular, I will present a post-inflationary scenario of cosmological magnetogenesis.

Seminars in January

Speaker
Shun Arai

Date/Place
13:00-, 13(Wed), Jan. @ES640

Title
Inflationary perturbations in the Lifshitz regime of Horava gravity

Abstract
We study the evolution of scalar perturbations in inflationary epoch with a single Lifshitz scalar in the context of the BPSH theory, which generalizes the original non-projectable Horava Lifshitz gravity. The previous studies have revealed that the behavior of the Lifshitz scalar in the fixed background and an isocurvature mode in the Einstein Aether theory which coincides with the IR limit of the BPSH theory. In our study, we consistently solve the evolution of the coupled scalar graviton and the inflaton fluctuation, and derive the power spectra of the curvature and isocurvature perturbations in the confined model which the slow-roll parameter is constant. In this model, we obtain the power spectra and the spectral index expressed by a Hubble parameter, the Lorentz violation scale and the scaling dimension z, and we also discuss the modulation of the curvature power spectrum from the previous studies.

Speaker
Yuka Matsui

Date/Place
13:00-, 13(Wed), Jan. @ES640

Title
Gravitational wave background from string network with Y-junctions

Abstract
位相欠陥の一種であるcosmic stringは、kinkと呼ばれる尖った構造の運動を通して重力波を放出し背景重力波を形成することが示唆されている。 一方、superstring理論由来のcosmic stringにはY-junctionと呼ばれる三叉路構造があり、これはkinkの分布を変化させることが知られている。これにより、cosmic stringによる背景重力波は変化すると期待されているが、この効果は先行研究では全く考慮されてこなかった。
そこで今回我々はY-junctionによるkinkの分布の変化を考慮し、それが背景重力波に与える影響を議論する。

Speaker
Takao Endo

Date/Place
13:00-, 20(Wed), Jan. @ES640

Title
ダークエネルギーの揺らぎがボイド形成に与える影響について

Abstract
宇宙の加速膨張の原因としてダークエネルギーの存在が提唱され、ダークエネルギーの正体の解明は現在の宇宙論において重要な課題の一つとなっている。現在宇宙項をダークエネルギーとするモデルがよく好まれているが、本研究ではダークエネルギーのモデルを一般化し, 宇宙大規模構造において天体の少ない領域であるボイドの形成過程を調べることにより, ダークエネルギーの性質に迫ることを目的としている。
先行研究においてBesse et al. (2010)はダークエネルギーのモデルを一般化し, ダークエネルギーの密度・圧力が空間的に揺らいでいるときに, 球対称崩壊モデルを用いてダークエネルギーの揺らぎがハローと呼ばれる銀河団スケールの高密度領域の形成に与える影響を報告している。本研究ではこの方法を応用し, ダークエネルギーの揺らぎが球対称なボイドの形成に与える影響を調べる。本セミナーでは、現在までの進捗状況を報告する。

Speaker
Toshihiro Horii

Date/Place
13:00-, 20(Wed), Jan. @ES640

Title
大規模構造のフィラメントにある中性水素21cm線シグナル

Abstract
宇宙マイクロ波背景放射から予言されるバリオン質量のほとんどは未だ直接検出されておらず、これはミッシングバリオンと呼ばれている。観測的には未検出ではあるが、理論的にはミッシングバリオンの候補の一つとして、Warm Hot Intergalactic Medium (WHIM) と呼ばれる大規模構造のフィラメント部分に存在しているバリオンガスが考えられている。
本研究では、中性水素 (HI) の超微細構造遷移に伴う21cm線に着目し、これを用いたWHIMの直接検出の可能性の検証を行う予定である。HI 21cm線を用いてWHIMの検出可能性を議論した先行研究であるTakeuchi et al. (2014)では、現在の観測機器でも21cm線シグナル検出が可能であると結論づけていたが、N体計算による物質分布と単純なガス温度進化計算モデルを使用しており、シグナル強度の見積もりが正確でない可能性があった。それに対し本研究では、バリオンの密度や温度をより正確に計算している宇宙論的流体シミュレーションIllustris (Genel et al. 2014; Vogelsberger et al. 2014) のデータの解析からHI 21cm線シグナル強度を見積もり、宇宙再電離期から現在までのHI 21cm線の検出可能性を調査している。今回は、途中経過を報告する。

Speaker
Yoshiki Matsuoka (NAOJ)

Date/Place
13:00-, 28(Wed), Jan. @ES606

Title
Subaru High-z Exploration of Low-Luminosity Quasars (SHELLQs)

Abstract
High-z quasars are an important probe of the distant universe, for the early growth of supermassive black holes, the cosmic reionization, and evolution of the host galaxies, among others. With the aim of discovering and studying lowest-luminosity and highest-redshift quasars ever discovered at z > 6, we have launched a new ground-breaking survey exploiting the exquisite imaging data provided by the Subaru Hyper Suprime-Cam survey. The project has proven quite successful so far, with several high-z quasars and galaxies identified in the first spectroscopic campaign in 2015 Fall. I will describe the science drivers, the actual survey strategy, and the output so far in this talk.

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