銀河サーベイを用いた超弦理論の検証

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本年度は、研究計画における銀河形状観測を用いた一般的な高スピン粒子由来の非ガウス性を探査する理論的な検証可能性についてシミュレーションを用いたバイアスの検証を行った。スピン2粒子による非等方バイスペクトルが与える銀河ハロー形状への影響はシミュレーションを用いて先行研究が行われている。前年度までに標準模型を超えた物理で予言されるスピン4由来の非等方バイスペクトルの影響が銀河形状に痕跡を残し得ることを理論的なバイアス展開において提唱したが、これをシミュレーションによって確認することを目的としている。これは初期条件の統計的性質にのみ依存し、その後の時間進化には重力進化させることで検証が可能である。そこでスピン4粒子による初期条件の生成コードの作成やシミュレーションを行った。シミュレーションは計算機の都合上、完全なN体シミュレーションではなく、2LPTを応用したCOLAを用いて計算を行った。結果として、初期バイスペクトルにスピン4粒子の影響(角度依存性)をもたせたものは再現できているが、その後の時間進化させるとその寄与が大幅に薄まってしまった。一方で、先行研究で行われた2階微分で記述できるようなスピン2粒子による非等方バイスペクトルの影響はCOLAを用いたとしても銀河ハロー形状に痕跡が確認できた。考えられる要因としては、重力進化の基礎としてポアソン方程式を用いるため、2階微分までの情報しか含まれない。そのため、より高次の微分の影響を与えるものに関しては完全なN体シミュレーションを行う必要がある可能性が考えられる。