1 / 22

並河　俊弥　（東大）

CMB の弱い重力レンズ効果精密測定に向けた方法論の構築 と宇宙論 への 応用. 並河　俊弥　（東大）. 2012/12/22@ 筑波. Cosmic Microwave Background (CMB). CMB の精密測定. WMAP. COBE. t aken from http ://lambda.gsfc.nasa.gov /. 宇宙のエネルギー組成は flat ΛCDM モデルでよく記述できる. 今後はより進んだ課題. ダークエネルギー. ダークマター. ニュートリノ質量. 原始重力波. 宇宙紐. 原始非ガウス 性. ・・・.

rona
Télécharger la présentation

並河　俊弥　（東大）

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. CMBの弱い重力レンズ効果精密測定に向けた方法論の構築と宇宙論への応用CMBの弱い重力レンズ効果精密測定に向けた方法論の構築と宇宙論への応用 並河　俊弥　（東大） 2012/12/22@筑波

  2. Cosmic Microwave Background (CMB) • CMBの精密測定 WMAP COBE taken from http://lambda.gsfc.nasa.gov/ • 宇宙のエネルギー組成はflat ΛCDM モデルでよく記述できる • 今後はより進んだ課題 • ダークエネルギー • ダークマター • ニュートリノ質量 • 原始重力波 • 宇宙紐 • 原始非ガウス性 ・・・

  3. 宇宙論的観測 • 宇宙論的観測 • CMB • Ia型超新星 • バリオン音響振動 • 銀河団統計 • 弱い重力レンズ • 21cm輝度温度揺らぎ ・・・ • Weak lensing • 密度揺らぎ、宇宙膨張の双方にsensitive • 銀河バイアスによる不定性がない • さらにCMB lensing の場合は、他の弱い重力レンズと比べ、光源(CMB)の統計的性質がよく分かっている

  4. CMBの弱い重力レンズ 重力レンズにより、CMBの揺らぎのパターンが歪められる現象 • CMBの弱い重力レンズ　 = (Review: Hanson+’10, Lewis&Challinor’06) 最終散乱面 曲がり角 観測面 時間 • レンズを受けた揺らぎ レンジング・ポテンシャル（レンズ場） 重力場

  5. CMBにおける重力レンズの測り方 • パワースペクトルを利用 • レンズ場の推定、レンズ場のパワースペクトル（）は困難 • 統計的性質の違いを利用（レンズ場の再構築） • ＝各方向のレンズ場の測定 • 銀河の弱い重力レンズなど、種々の観測量との相関量の測定 • その他 • 原始非ガウス性の推定に用いられている統計量（MinkowskiFunctionals）など

  6. CMBの弱い重力レンズの測定方法の改良

  7. CMB lensing reconstruction • レンズ効果 (Review: Hanson+’10) レンズを受けた温度揺らぎには、レンズ効果によるmode couplingが含まれる 異なるモードどうしの相関 をとることでレンズ効果を取り出せる • Estimator (e.g., Hu&Okamoto’02; Hanson+’09) Mean-field bias: 重力レンズ以外の効果(mask, inhomogeneous noise, beam asymmetry, …)で生じる

  8. Mean-field bias • Mean-field bias の例　（マスク） mean-field bias: • Mean-field biasを抑制する方法 (TN,Hanson&Takahashi+’12) レンズ場のestimator以外にmask field のestimator を用意し、「うまく」 組み合わせてmean-field bias が消えるようなレンズ場の推定量を提案

  9. 勾配・カール成分 • 曲がり角 scalar linear density fluctuations 勾配 vector, tensor カール magnetic fields gravitational waves cosmic strings rotation in 2D from ESO from NASA • カール成分の応用 • 宇宙紐・重力波・磁場の検証 • 系統誤差の確認

  10. カール成分を含めたEstimator の定式化 • 観測された揺らぎの積を用いてestimatorを定義 Mode coupling と： レンズを受けた揺らぎ（ or ） • 重み関数は、以下の条件から決める 1. 勾配・カールの推定量には、それぞれカール・勾配の寄与を含まない 2. 上記の推定量にはprimaryなCMB揺らぎの寄与が含まれるため、その寄与が最小になるようにする その結果、勾配・カールのパリティが違うことで、上記２つの条件を満たす重み関数が存在し、さらに観測量で表せることが分かった

  11. CMB・銀河の弱い重力レンズを用いた宇宙論への示唆CMB・銀河の弱い重力レンズを用いた宇宙論への示唆

  12. 宇宙論への応用の現状：勾配成分 • 近年のCMBの弱い重力レンズ効果の検出 • WMAP + Atacama Cosmology Telescope (ACT) (Das+’11) • WMAP + South Pole Telescope (SPT) (van Engelen+’12) Angular power spectrum of lensing potential SPT (~6.3σ) (~4σ) (van Engelen+’12) • galaxies/quasars との相関も検出されている Smith+’07, Hirata+’08, Bleem+’12, Sherwin+’12

  13. 宇宙論への応用の現状：カール成分 • カール成分の応用例（宇宙紐） ACTの公開データ(from LAMBDA)を用いて重力レンズをのカール成分を測定 ACT から測定したCMBの弱い重力レンズ効果を用いることで、温度揺らぎのパワースペクトルで棄却されていないパラメータ領域（,)を棄却できる

  14. 将来の展望：　勾配成分 • 今後のCMB観測 PolarBear, SPTPol, ACTPol, Polar, … PLANCK, CMBPol, LiteBird • CMB Lensing + Cosmic Shear 制限（1）の見積もり PLANCK ACTPol CMB (lensing なし) [eV] + 銀河の WL + lensing + 両方 TN, Saito & Taruya ’10

  15. 将来の展望：　カール成分 • カール成分の応用 , TN, Yamauchi & Taruya ’12 • 原始重力波：　r=0.1でも検出は難しい • 宇宙紐：　ACTPol+PLANCKを想定した場合でも検証できるかもしれない

  16. まとめ • Mean field bias の推定法 • MCシミュレーションを用いずに観測量から mean-field bias を抑える方法を提案 • 勾配・カール成分の測定を利用した宇宙論 • カール成分までを含めた再構築法の導出 • 系統誤差の観点から、銀河の弱い重力レンズ等と組み合わせた解析を行うことは重要。 • 今後 偏光への拡張など

  17. 補足

  18. 重力レンズのパワースペクトルの推定 • レンズ場の推定量　→　レンズ場のパワースペクトル (e.g., Hanson+’11) decomposed into disconnected/connected part disconnected part (Gaussian bias) connected part

  19. Cosmic Shear • distortion of the galaxy images (Review :e.g., Bertelman&Schneider’99) source galaxy observer Conformal distance • Characterizing distortion Jacobi matrix, shear:

  20. 将来の展望：　Cosmological Implications • B-mode shear , Yamauchi, TN & Taruya ’12

  21. サーベイ領域のapodization • マスク領域でのapodization

  22. レンズ・マップ ・lensed Cl ・convergence

More Related