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銀河系矮小銀河の動力学解析に基づくダークマターハロー構造の解明

基于矮星系动力学分析阐明暗物质晕结构

基本信息

批准号：
14J03302
负责人：
林航平
金额：
$ 1.39万
依托单位：
The University of Tokyo (2015)Tohoku University (2014)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J03302/
关键词：
暗黒物質矮小銀河ダークハロー

项目摘要

当該研究の大きな成果として、矮小銀河の恒星分布やダークハロー構造においてその非球対称構造を考慮した動力学モデルを構築し、矮小銀河ダークハロー構造に対する研究を包括的に行ってきた。この研究成果は査読付き論文として学術雑誌に掲載されている。一方矮小銀河は素粒子物理学分野、特に暗黒物質対消滅起源のガンマ線を用いた暗黒物質の間接的検出の観点から非常に注目されている。実際これまでに、矮小銀河ガンマ線観測を通じて対消滅断面積などの暗黒物質の重要な性質に対し様々な制限が得られている。このガンマ線強度の見積もりにはダークマター分布を視線方向に積分した値（J-factorと呼ぶ）に大きく依存する為そのダークハロー構造を正しく理解する必要がある。そこで私はこれまでの矮小銀河の動力学研究を応用し、矮小銀河の非球対称構造を考慮したJ-factorの推定を行い、球対称でのそれと比較を行った。その結果、ダークハローの非球対称性は、J-factorやその値から得られる対消滅断面積の上限値を計算するうえで必ず考慮すべき系統誤差であり、本研究はより現実的で信頼性のあるJ-factor値を得ることが出来た。矮小銀河ダークハロー構造へのより強い制限には、広範囲で数多くのサンプル取得が必要である。すばる超広視野多天体分光器はそのようなサンプル取得が可能であり、それによって非球対称ダークハロー構造及びJ-factorのより精度の良い推定が可能となる。実際にどの程度サンプル数が増加することで精度の良い推定が可能になるのかを、模擬データを作成して模擬観測をすることでその評価を行っている。現在球対称及び軸対称質量分布モデルにおいては現在その詳細な評価を行っている最中である。初期結果として、少なくとも1000個以上の分光データを得ることが出来ればJ-factor推定の誤差を10%程度に抑えられる事が明らかになった。

When the results of this study are large, the distribution of stars in the dwarf galaxy and the structure of non-spherical symmetry are considered, and the structure of stars in the dwarf galaxy is studied. The results of this research are published in academic journals. A small galaxy is a particle physics division, special dark matter to eliminate the origin of the line, the indirect detection of dark matter to the point of special attention In fact, the small Milky Way line measurement can eliminate the area and important properties of dark matter, and the limit can be obtained. The integral of the line strength is the integral of the line-of-sight distribution, the integral of the line-of-sight direction, and the integral of the line-of-sight structure is the integral of the line-of-sight distribution. A study on the dynamics of the dwarf galaxy is carried out by considering the non-spherical symmetry structure of the dwarf galaxy. The results of this study show that the non-spherical symmetry of the J-factor and the value of the J-factor must be considered in calculating the upper limit of the cross-section area. The structure of the short galaxy is limited by the number of times it is necessary to obtain it. The ultra-wide field multi-object spectrometer is capable of obtaining a good estimation of the accuracy of the non-spherical structure and the J-factor. In practice, the number of test results increases, the accuracy of the test results is estimated, and the test results are evaluated. Now the spherical and axial mass distribution is in the middle of the detailed evaluation. The initial result is that more than 1000 spectroscopic errors are obtained, and the J-factor estimation error is reduced to 10%.