銀河団の内部構造と暗黒物質

現在、宇宙の構造形成において暗黒物質は非常に重要な役割を果たしている。暗黒物質の候補としてはニュ-トリノ・アクシオン等があり、宇宙の熱史とのかかわりかたによって熱い暗黒物質と冷たい暗黒物質に大別される。この暗黒物質が、どのような性質を持ち、どのような素性を持つのかは、素粒子物理の見地からも非常に興味深い。本研究は銀河団の力学的構造、特にその内部構造から暗黒物質の性質を知ることをテ-マとした。銀河団の内部構造の進化は、最初に重力不安定性によりできたフラグメントが、互いに融合して成長して行くと考えられる。今年度は、銀河団でのフラグメントの進化の素過程である2つの銀河の融合というミクロな面から銀河団の進化を研究した。この過程は,楕円銀河内の速度分散の非等方性やcD銀河の形成等にも重要な役割をすると思われる。本研究では上のフラグメント(原始銀河とみなす)の融合過程を数値シミュレ-ションにより研究した。従来,このような重力多体系の数値シミュレ-ションは個々の星の間の働く重力の計算の負荷が大きくス-パ-コンピュ-タを用いなければならなかった。一方,本研究では重力を計算する専用ボ-ドを作成しそれをホストであるパ-ソナルコンピュ-タに接続し約200Mflopsと小型ス-パ-コンピュ-タに匹敵するシステムをデスクトップで実現した。このシステムを用いたシミュレ-ションの結果,融合過程では一般的にコア・ハロ-構造という準定常状態が形成されることが明らかになった。今後,銀河団という環境を考慮して融合過程の研究を行い,フラグメントの融合による銀河団の進化という観点で何が良い物理量か調べる。さらに銀河団全体についてのシミュレ-ションを行い,上の成果をもとにシミュレ-ションの結果を解析し観測結果と比較することを計画している。

現在、宇宙の構造形成において暗黒物質は非常に重要な役割を果たしている。暗黒物質の候補としてはニュ-トリノ・アクシオン等があり、宇宙の熱史とのかかわりかたによって熱い暗黒物質と冷たい暗黒物質に大別される。この暗黒物質が、どのような性質を持ち、どのような素性を持つのかは、素粒子物理の見地からも非常に興味深い。本研究は銀河団の力学的構造、特にその内部構造から暗黒物質の性質を知ることをテ-マとした。銀河団の内部構造の進化は、最初に重力不安定性によりできたフラグメントが、互いに融合して成長して行くと考えられる。今年度は、銀河団でのフラグメントの進化の素過程である2つの銀河の融合というミクロな面から銀河団の進化を研究した。この過程は,楕円銀河内の速度分散の非等方性やcD銀河の形成等にも重要な役割をすると思われる。本研究では上のフラグメント(原始銀河とみなす)の融合過程を数値シミュレ-ションにより研究した。従来,このような重力多体系の数値シミュレ-ションは個々の星の間の働く重力の計算の負荷が大きくス-パ-コンピュ-タを用いなければならなかった。一方,本研究では重力を計算する専用ボ-ドを作成しそれをホストであるパ-ソナルコンピュ-タに接続し約200Mflopsと小型ス-パ-コンピュ-タに匹敵するシステムをデスクトップで実現した。このシステムを用いたシミュレ-ションの結果,融合過程では一般的にコア・ハロ-構造という準定常状態が形成されることが明らかになった。今後,銀河団という環境を考慮して融合過程の研究を行い,フラグメントの融合による銀河団の進化という観点で何が良い物理量か調べる。さらに銀河団全体についてのシミュレ-ションを行い,上の成果をもとにシミュレ-ションの結果を解析し観測結果と比較することを計画している。