宇宙大規模構造の潮汐力場と銀河形状及びダークマターハロー形状との物理的相関の研究

本研究では、SDSS-III BOSSの銀河分光・撮像データを使用し、銀河の３次元分布と個々の銀河形状（楕円率）の情報を組み合わせることで、銀河数密度場と銀河形状場の３次元相互パワースペクトル（Intrinsic Alignments; IA）の測定を行った。測定の際に使用したパワースペクトルエスティメータは前年度中に開発したものであり、広域銀河サーベイに伴う異なる視線方向の効果（遠方観測者近似の破綻）、E/Bモード分解による物理モードの抽出、FFTを用いた高速な測定などの課題を解決している。Eモードシグナルは、銀河密度パワースペクトル（通常の銀河クラスタリングパワースペクトル）の四重極成分と同等のSN比で有意に検出された。一方で、Bモードシグナルは全ての銀河サンプル（北/南極・低/高赤方偏移）で検出されなかった。従来のIAシグナルの測定・解析はほぼ全て２次元（projected）相関関数に基づくものであるが、本研究で得られた３次元パワースペクトルのSN比は、従来の手法に比べておよそ２倍まで向上することを示した。さらに、測定した銀河密度パワースペクトル、及び銀河IAパワースペクトルを用いた宇宙論統合解析を行うことで、局所原始非ガウス性（local primordial non-Gaussianity）の振幅に対する観測的制限を付けた。密度パワースペクトルは非ガウス性の等方成分のみに、IAパワースペクトルは非等方（四重極）成分のみに反応するため、両シグナルを用いることでこれら２つの成分を同時に制限することが可能となる。本研究で用いたデータからは等方・非等方成分のどちらも検出はされなかった。特に、銀河サーベイデータを用いた非等方成分への観測的制限は世界初である。

本研究では、SDSS-III BOSSの銀河分光・撮像データを使用し、銀河の３次元分布と個々の銀河形状（楕円率）の情報を組み合わせることで、銀河数密度場と銀河形状場の３次元相互パワースペクトル（Intrinsic Alignments; IA）の測定を行った。測定の際に使用したパワースペクトルエスティメータは前年度中に開発したものであり、広域銀河サーベイに伴う異なる視線方向の効果（遠方観測者近似の破綻）、E/Bモード分解による物理モードの抽出、FFTを用いた高速な測定などの課題を解決している。Eモードシグナルは、銀河密度パワースペクトル（通常の銀河クラスタリングパワースペクトル）の四重極成分と同等のSN比で有意に検出された。一方で、Bモードシグナルは全ての銀河サンプル（北/南極・低/高赤方偏移）で検出されなかった。従来のIAシグナルの測定・解析はほぼ全て２次元（projected）相関関数に基づくものであるが、本研究で得られた３次元パワースペクトルのSN比は、従来の手法に比べておよそ２倍まで向上することを示した。さらに、測定した銀河密度パワースペクトル、及び銀河IAパワースペクトルを用いた宇宙論統合解析を行うことで、局所原始非ガウス性（local primordial non-Gaussianity）の振幅に対する観測的制限を付けた。密度パワースペクトルは非ガウス性の等方成分のみに、IAパワースペクトルは非等方（四重極）成分のみに反応するため、両シグナルを用いることでこれら２つの成分を同時に制限することが可能となる。本研究で用いたデータからは等方・非等方成分のどちらも検出はされなかった。特に、銀河サーベイデータを用いた非等方成分への観測的制限は世界初である。