宇宙の構造形成問題と自己重力多体系における非線形・非平衡現象の数値的解析

宇宙の大規模構造の形成問題における非線形性の解析として、先ず密度ゆらぎの準非線形成長を正確な追える擬スペクトル法を開発した(論文投稿中)。この方法は、ゆらぎの発展方程式を高速フーリエ変換を用いて波数空間において解くものであり、この方法を用いると今後高速でしかも正確にゆらぎの準非線形成長段階でのダイナミックスを解析できる。また、現在の大規模スケールでの密度ゆらぎの情報を銀河の空間や速度分布の観測から今後精度良く求めることができれば、この方法を用いてゆらぎの進化を時間的にさかのぼることにより、宇宙初期のゆらぎの情報を精度良く知ることができ、それによってゆらぎの起源、ダ-クマタ-の正体やインフレーションモデルの解析に飛躍的に発展をもたらすものと期待される。さらに、宇宙の大規模構造の形成問題に密接に関連する研究として、今までは完全にはやられていなかった開いた宇宙での宇宙背景輻射の温度ゆらぎの角度相関関数の評価を行った。自己重力多体系の非線形・非平衡現象に関連しては、1次元自己重力多体系における緩和とカオス物理の方で新しく議論されていきている淀み運動についての関連をリアプノフ指数等を用いて解析し、1次元自己重力系ではエネルギー等分配後も複数の準平衡状態が存在し、あるトーラスが残存していることを明らかにした。また、三軸不等な楕円銀ポテンシャル中での軌道の安定性の解析を行ったが、今後は銀河バルジなどの力学構造の解析にも応用する予定である。

宇宙の大規模構造の形成問題における非線形性の解析として、先ず密度ゆらぎの準非線形成長を正確な追える擬スペクトル法を開発した(論文投稿中)。この方法は、ゆらぎの発展方程式を高速フーリエ変換を用いて波数空間において解くものであり、この方法を用いると今後高速でしかも正確にゆらぎの準非線形成長段階でのダイナミックスを解析できる。また、現在の大規模スケールでの密度ゆらぎの情報を銀河の空間や速度分布の観測から今後精度良く求めることができれば、この方法を用いてゆらぎの進化を時間的にさかのぼることにより、宇宙初期のゆらぎの情報を精度良く知ることができ、それによってゆらぎの起源、ダ-クマタ-の正体やインフレーションモデルの解析に飛躍的に発展をもたらすものと期待される。さらに、宇宙の大規模構造の形成問題に密接に関連する研究として、今までは完全にはやられていなかった開いた宇宙での宇宙背景輻射の温度ゆらぎの角度相関関数の評価を行った。自己重力多体系の非線形・非平衡現象に関連しては、1次元自己重力多体系における緩和とカオス物理の方で新しく議論されていきている淀み運動についての関連をリアプノフ指数等を用いて解析し、1次元自己重力系ではエネルギー等分配後も複数の準平衡状態が存在し、あるトーラスが残存していることを明らかにした。また、三軸不等な楕円銀ポテンシャル中での軌道の安定性の解析を行ったが、今後は銀河バルジなどの力学構造の解析にも応用する予定である。