超大規模数値シミュレーションで探る銀河進化とダークマター ハローの力学構造の関係

コールドダークマター(CDM)宇宙論は宇宙の構造形成の標準理論である。しかし、CDM宇宙論の理論予測と観測結果の間にいくつかの深刻な不一致が指摘されている。それらは主に矮小銀河等の小スケールで議論されている。例えば、Too-big-to-fail(TBFF)問題と呼ばれるものが近年活発に研究されている。これは、CDM宇宙論に沿った理論計算で得られる高密度ダークマター(DM)ハローが、天の川銀河周辺の衛星矮小銀河に付随していないという理論と観測の不一致である。また、DMハローの中心密度構造に関するコアーカスプ問題についても議論が続いている。本年度の成果は大きく分けて以下の2点である。1. 周期的な星形成により駆動される、銀河中心部の重力場変動によって、コアーカスプ問題が解決されうることを解析モデルを構築して示した。さらに、N体シミュレーションによってその検証を行った。これらをまとめた論文が、学術論文誌Astrophysical Journalに受理・掲載された(Ogiya & Mori, 2014)。2. コアーカスプ問題の解決(DMハロー中心部の密度を低下させる)がTBTF問題解決にも寄与することを明らかにした。また、TBTF問題の解決条件を準解析モデルによって求めた。この結果をまとめた論文を、学術論文誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyに投稿し、受理・掲載された(Ogiya & Burkert, 2015)。

コールドダークマター(CDM)宇宙論は宇宙の構造形成の標準理論である。しかし、CDM宇宙論の理論予測と観測結果の間にいくつかの深刻な不一致が指摘されている。それらは主に矮小銀河等の小スケールで議論されている。例えば、Too-big-to-fail(TBFF)問題と呼ばれるものが近年活発に研究されている。これは、CDM宇宙論に沿った理論計算で得られる高密度ダークマター(DM)ハローが、天の川銀河周辺の衛星矮小銀河に付随していないという理論と観測の不一致である。また、DMハローの中心密度構造に関するコアーカスプ問題についても議論が続いている。本年度の成果は大きく分けて以下の2点である。1. 周期的な星形成により駆動される、銀河中心部の重力場変動によって、コアーカスプ問題が解決されうることを解析モデルを構築して示した。さらに、N体シミュレーションによってその検証を行った。これらをまとめた論文が、学術論文誌Astrophysical Journalに受理・掲載された(Ogiya & Mori, 2014)。2. コアーカスプ問題の解決(DMハロー中心部の密度を低下させる)がTBTF問題解決にも寄与することを明らかにした。また、TBTF問題の解決条件を準解析モデルによって求めた。この結果をまとめた論文を、学術論文誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyに投稿し、受理・掲載された(Ogiya & Burkert, 2015)。