所属
博士課程教育推進機構 教授
職名
教授
外部リンク
タシロ ヒロユキ
田代 寛之
TASHIRO Hiroyuki
学位 1
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博士（理学） （ 2006年3月 京都大学 ）
研究分野 2
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自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理に関する理論
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自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理に関する理論
経歴 1
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名古屋大学 博士課程教育推進機構 教授
2025年10月 - 現在
学歴 1
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京都大学 理学研究科
- 2006年3月
国名： 日本国
論文 44
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Naruse, G; Hasegawa, K; Kadota, K; Tashiro, H; Ichiki, K
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS 2024 巻 ( 10 ) 頁： 091 - 091 2024年10月
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CMB lensing from early-formed dark matter halos 査読有り
Abe, K.T., Tashiro, H.
Physical Review D 109 巻 ( 10 ) 2024年5月
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Furusawa, K; Tashiro, H; Yokoyama, S; Ichiki, K
ASTROPHYSICAL JOURNAL 959 巻 ( 2 ) 2023年12月
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Bansal, A; Ichiki, K; Tashiro, H; Matsuoka, Y
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 523 巻 ( 3 ) 頁： 3840 - 3847 2023年6月
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Kondo, H; Ichiki, K; Tashiro, H; Hasegawa, K
PHYSICAL REVIEW D 107 巻 ( 10 ) 2023年5月
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Probing the primordial Universe with 21 cm line from cosmic dawn/epoch of reionization Open Access
Minoda, T; Saga, S; Takahashi, T; Tashiro, H; Yamauchi, D; Yokoyama, S; Yoshiura, S
PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN 75 巻 頁： S154 - S180 2023年2月
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Cosmological free-free emission from dark matter halos in the ΛCDM model
Abe, KT; Tashiro, H
PHYSICAL REVIEW D 106 巻 ( 6 ) 2022年9月
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Radio bounds on the mixed dark matter scenarios of primordial black holes and WIMPs
Kadota, K; Tashiro, H
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS 2022 巻 ( 8 ) 2022年8月
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Abe, KT; Minoda, T; Tashiro, H
PHYSICAL REVIEW D 105 巻 ( 6 ) 2022年3月
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Primordial black hole dark matter in the presence of p-wave WIMP annihilation Open Access
Kadota, K; Tashiro, H
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS 2022 巻 ( 3 ) 2022年3月
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Tashiro, H; Kadota, K
PHYSICAL REVIEW D 104 巻 ( 6 ) 2021年9月
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Population III star explosions and Planck 2018 data
Abe, KT; Tashiro, H
PHYSICAL REVIEW D 103 巻 ( 12 ) 2021年6月
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Tashiro, H; Kadota, K
PHYSICAL REVIEW D 103 巻 ( 12 ) 2021年6月
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Small-scale CMB anisotropies induced by the primordial magnetic fields
Minoda, T; Ichiki, K; Tashiro, H
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS 2021 巻 ( 3 ) 2021年3月
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Probing axion dark matter with 21 cm fluctuations from minihalos
Kadota, K; Sekiguchi, T; Tashiro, H
PHYSICAL REVIEW D 103 巻 ( 2 ) 2021年1月
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The Alcock Paczynski test with voids in 21 cm intensity field Open Access
Endo, T; Tashiro, H; Nishizawa, AJ
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 499 巻 ( 1 ) 頁： 587 - 596 2020年11月
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Limits on primordial magnetic fields from primordial black hole abundance
Saga, S; Tashiro, H; Yokoyama, S
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS 2020 巻 ( 5 ) 2020年5月
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The 21-cm signals from ultracompact minihaloes as a probe of primordial small-scale fluctuations
Furugori, K; Abe, KT; Tanaka, T; Hashimoto, D; Tashiro, H; Hasegawa, K
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 494 巻 ( 3 ) 頁： 4334 - 4342 2020年5月
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Resonant magnetogenesis from axions
Patel, T; Tashiro, H; Urakawa, Y
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 1 ) 2020年1月
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Secondary CMB temperature anisotropies from magnetic reheating
Saga, S; Ota, A; Tashiro, H; Yokoyama, S
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 490 巻 ( 3 ) 頁： 4419 - 4427 2019年12月
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Kadota, K; Ooba, J; Tashiro, H; Ichiki, K; Liu, GC
PHYSICAL REVIEW D 100 巻 ( 6 ) 2019年9月
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Insight into primordial magnetic fields from 21-cm line observation with EDGES experiment
Minoda, T; Tashiro, H; Takahashi, T
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 488 巻 ( 2 ) 頁： 2001 - 2005 2019年9月
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Cosmological constraints on the velocity-dependent baryon-dark matter coupling
Ooba, J; Tashiro, H; Kadota, K
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 9 ) 2019年9月
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Space gravitational-wave antennas DECIGO and B-DECIGO Open Access
Kawamura, S; Nakamura, T; Ando, M; Seto, N; Akutsu, T; Funaki, I; Ioka, K; Kanda, N; Kawano, I; Musha, M; Nakazawa, K; Sato, S; Takashima, T; Tanaka, T; Tsubono, K; Yokoyama, J; Agatsuma, K; Aoyanagi, K; Arai, K; Araya, A; Aritomi, N; Asada, H; Aso, Y; Chen, D; Chiba, T; Ebisuzaki, T; Eguchi, S; Ejiri, Y; Enoki, M; Eriguchi, Y; Fujimoto, MK; Fujita, R; Fukushima, M; Futamase, T; Gondo, R; Harada, T; Hashimoto, T; Hayama, K; Hikida, W; Himemoto, Y; Hirabayashi, H; Hiramatsu, T; Hong, FL; Horisawa, H; Hosokawa, M; Ichiki, K; Ikegami, T; Inoue, KT; Ishihara, H; Ishikawa, T; Ishizaki, H; Ito, H; Itoh, Y; Izumi, K; Kanemura, S; Kawashima, N; Kawazoe, F; Kishimoto, N; Kiuchi, K; Kobayashi, S; Kohri, K; Koizumi, H; Kojima, Y; Kokeyama, K; Kokuyama, W; Kotake, K; Kozai, Y; Kunimori, H; Kuninaka, H; Kuroda, K; Kuroyanagi, S; Maeda, K; Matsuhara, H; Matsumoto, N; Michimura, Y; Miyakawa, O; Miyamoto, U; Miyoki, S; Morimoto, MY; Morisawa, T; Moriwaki, S; Mukohyama, S; Nagano, S; Nakamura, K; Nakano, H; Nakao, K; Nakasuka, S; Nakayama, Y; Nishida, E; Nishizawa, A; Niwa, Y; Noumi, T; Obuchi, Y; Ohishi, N; Ohkawa, M; Okada, K; Okada, N; Okutomi, K; Oohara, K; Sago, N; Saijo, M; Saito, R; Sakagami, M; Sakai, S; Sakata, S; Sasaki, M; Sato, T; Shibata, M; Shibata, K; Shimo-oku, A; Shinkai, H; Shoda, A; Somiya, K; Sotani, H; Suemasa, A; Sugiyama, N; Suwa, Y; Suzuki, R; Tagoshi, H; Takahashi, F; Takahashi, K; Takahashi, K; Takahashi, R; Takahashi, R; Takahashi, H; Akiteru, T; Takano, T; Tanaka, N; Taniguchi, K; Taruya, A; Tashiro, H; Torii, Y; Toyoshima, M; Tsujikawa, S; Ueda, A; Ueda, K; Ushiba, T; Utashima, M; Wakabayashi, Y; Yagi, K; Yamamoto, K; Yamazaki, T; Yoo, CM; Yoshida, S; Yoshino, T
INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS D 28 巻 ( 12 ) 2019年9月
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Thermal Sunyaev-Zel'dovich anisotropy due to primordial black holes
Abe, KT; Tashiro, H; Tanaka, T
PHYSICAL REVIEW D 99 巻 ( 10 ) 2019年5月
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Measurement of redshift-dependent cross-correlation of HSC clusters and <i>Fermi</i> γ-rays
Hashimoto, D; Nishizawa, AJ; Shirasaki, M; Macias, O; Horiuchi, S; Tashiro, H; Oguri, M
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 484 巻 ( 4 ) 頁： 5256 - 5266 2019年4月
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Probing primordial non-Gaussianity with 21 cm fluctuations from minihalos
Sekiguchi, T; Takahashi, T; Tashiro, H; Yokoyama, S
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 2 ) 2019年2月
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Yoshiura, S; Ichiki, K; Pindor, B; Takahashi, K; Tashiro, H; Trott, CM
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 483 巻 ( 2 ) 頁： 2697 - 2711 2019年2月
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Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect in the IGM due to Primordial Magnetic Fields Open Access
Minoda Teppei, Hasegawa Kenji, Tashiro Hiroyuki, Ichiki Kiyotomo, Sugiyama Naoshi
GALAXIES 6 巻 ( 4 ) 2018年12月
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Saga, S; Tashiro, H; Yokoyama, S
PHYSICAL REVIEW D 98 巻 ( 8 ) 2018年10月
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Huang, FP; Kadota, K; Sekiguchi, T; Tashiro, H
PHYSICAL REVIEW D 97 巻 ( 12 ) 2018年6月
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Matter bispectrum beyond Horndeski theories
Hirano, S; Kobayashi, T; Tashiro, H; Yokoyama, S
PHYSICAL REVIEW D 97 巻 ( 10 ) 2018年5月
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Saga, S; Tashiro, H; Yokoyama, S
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 474 巻 ( 1 ) 頁： L52 - L55 2018年2月
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21 cm angular power spectrum from minihalos as a probe of primordial spectral runnings
Sekiguchi, T; Takahashi, T; Tashiro, H; Yokoyama, S
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS ( 2 ) 2018年2月
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Mean Energy Density of Photogenerated Magnetic Fields Throughout the EoR
Durrive, JB; Tashiro, H; Langer, M; Sugiyama, N
PEERING TOWARDS COSMIC DAWN 12 巻 ( S333 ) 頁： 60 - 63 2018年
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Thermal Sunyaev-Zel'dovich effect in the intergalactic medium with primordial magnetic fields
Minoda, T; Hasegawa, K; Tashiro, H; Ichiki, K; Sugiyama, N
PHYSICAL REVIEW D 96 巻 ( 12 ) 2017年12月
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Constraining modified theories of gravity with the galaxy bispectrum
Yamauchi, D; Yokoyama, S; Tashiro, H
PHYSICAL REVIEW D 96 巻 ( 12 ) 2017年12月
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Mean energy density of photogenerated magnetic fields throughout the Epoch of Reionization
Durrive, JB; Tashiro, H; Langer, M; Sugiyama, N
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 472 巻 ( 2 ) 頁： 1649 - 1658 2017年12月
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Constraining the contribution of galaxies and active galactic nuclei to cosmic reionization
Yoshiura, S; Hasegawa, K; Ichiki, K; Tashiro, H; Shimabukuro, H; Takahashi, K
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 471 巻 ( 3 ) 頁： 3713 - 3726 2017年11月
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Can HI 21-cm lines trace the missing baryons in the filamentary structures?
Horii, T; Asaba, S; Hasegawa, K; Tashiro, H
PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN 69 巻 ( 4 ) 2017年8月
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The status of DECIGO
Sato Shuichi, Kawamura Seiji, Ando Masaki, Nakamura Takashi, Tsubono Kimio, Araya Akito, Funaki Ikkoh, Ioka Kunihito, Kanda Nobuyuki, Moriwaki Shigenori, Musha Mitsuru, Nakazawa Kazuhiro, Numata Kenji, Sakai Shin-ichiro, Seto Naoki, Takashima Takeshi, Tanaka Takahiro, Agatsuma Kazuhiro, Aoyanagi Koh-suke, Arai Koji, Asada Hideki, Aso Yoichi, Chiba Takeshi, Ebisuzaki Toshikazu, Ejiri Yumiko, Enoki Motohiro, Eriguchi Yoshiharu, Fujimoto Masa-Katsu, Fujita Ryuichi, Fukushima Mitsuhiro, Futamase Toshifumi, Ganzu Katsuhiko, Harada Tomohiro, Hashimoto Tatsuaki, Hayama Kazuhiro, Hikida Wataru, Himemoto Yoshiaki, Hirabayashi Hisashi, Hiramatsu Takashi, Hong Feng-Lei, Horisawa Hideyuki, Hosokawa Mizuhiko, Ichiki Kiyotomo, Ikegami Takeshi, Inoue Kaiki T., Ishidoshiro Koji, Ishihara Hideki, Ishikawa Takehiko, Ishizaki Hideharu, Ito Hiroyuki, Itoh Yousuke, Kawashima Nobuki, Kawazoe Fumiko, Kishimoto Naoko, Kiuchi Kenta, Kobayashi Shiho, Kohri Kazunori, Koizumi Hiroyuki, Kojima Yasufumi, Kokeyama Keiko, Kokuyama Wataru, Kotake Kei, Kozai Yoshihide, Kudoh Hideaki, Kunimori Hiroo, Kuninaka Hitoshi, Kuroda Kazuaki, Maeda Kei-ichi, Matsuhara Hideo, Mino Yasushi, Miyakawa Osamu, Miyoki Shinji, Morimoto Mutsuko Y., Morioka Tomoko, Morisawa Toshiyuki, Mukohyama Shinji, Nagano Shigeo, Naito Isao, Nakamura Kouji, Nakano Hiroyuki, Nakao Kenichi, Nakasuka Shinichi, Nakayama Yoshinori, Nishida Erina, Nishiyama Kazutaka, Nishizawa Atsushi, Niwa Yoshito, Noumi Taiga, Obuchi Yoshiyuki, Ohashi Masatake, Ohishi Naoko, Ohkawa Masashi, Okada Norio, Onozato Kouji, Oohara Kenichi, Sago Norichika, Saijo Motoyuki, Sakagami Masaaki, Sakata Shihori, Sasaki Misao, Sato Takashi, Shibata Masaru, Shinkai Hisaaki, Somiya Kentaro, Sotani Hajime, Sugiyama Naoshi, Suwa Yudai, Suzuki Rieko, Tagoshi Hideyuki, Takahashi Fuminobu, Takahashi Kakeru, Takahashi Keitaro, Takahashi Ryutaro, Takahashi Ryuichi, Takahashi Tadayuki, Takahashi Hirotaka, Akiteru Takamori, Takano Tadashi, Taniguchi Keisuke, Taruya Atsushi, Tashiro Hiroyuki, Torii Yasuo, Toyoshima Morio, Tsujikawa Shinji, Tsunesada Yoshiki, Ueda Akitoshi, Ueda Ken-ichi, Utashima Masayoshi, Wakabayashi Yaka, Yamakawa Hiroshi, Yamamoto Kazuhiro, Yamazaki Toshitaka, Yokoyama Jun'ichi, Yoo Chul-Moon, Yoshida Shijun, Yoshino Taizoh
11TH INTERNATIONAL LISA SYMPOSIUM 840 巻 2017年
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Test of the Einstein equivalence principle with spectral distortions in the cosmic microwave background
Arai Shun, Nitta Daisuke, Tashiro Hiroyuki
PHYSICAL REVIEW D 94 巻 ( 12 ) 2016年12月
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Reconstruction of CMB temperature anisotropies with primordial CMB induced polarization in galaxy clusters
Liu Guo-Chin, Ichiki Kiyotomo, Tashiro Hiroyuki, Sugiyama Naoshi
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY 460 巻 ( 1 ) 頁： L104-L108 2016年7月
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Effect of supersonic relative motion between baryons and dark matter on collapsed objects
Asaba Shinsuke, Ichiki Kiyotomo, Tashiro Hiroyuki
PHYSICAL REVIEW D 93 巻 ( 2 ) 2016年1月
科研費 6
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研究課題/研究課題番号：21H05459 2021年9月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
田代 寛之
担当区分：研究代表者
配分額：2340000円 （ 直接経費：1800000円 、 間接経費：540000円 ）
高赤方偏移にある中性水素の超微細構造を起源とする、高赤方偏移21cm線は宇宙の新しい目として注目されている。本研究では、この高赤方偏移21cm線観測によるダークマター探索の可能性を検証する。21cm線シグナルの強度は中性水素の密度や温度に依存する。そのため、赤方偏移した21cm線のシグナル分布は、該当する赤方偏移でのバリオンガスの密度や温度の空間分布と繋がる。そこで本研究では、バリオンの温度に影響を与えるダークマターモデルに焦点をあて、そのモデルの21cm線への影響を精密に見積もる手法の確立し、将来大型電波望遠鏡計画SKAによる高赤方偏移21cm線観測を用いたモデルの検証の可能性を追求する。
本年度も引き続き、ダークマター（DM）として有力なモデルであるWeakly Interacting Massive Particle (WIMP) と原始ブラックホール (PBH)の混合モデルの宇宙論的検証の研究をおこなった。このモデルでは、DMであるPBHまわりにWIMPが高密度天体である、超コンパクトミニハロー(UCMH)が形成する。このUCMH中では、WIMPが高密度であるため、WIMPの特徴の一つである対消滅が盛んに起こることが期待される。この対消滅シグナル探査こそがこのモデルの検証となる。
そこで本研究では、この対消滅シグナル探査として天の川銀河内のシンクロトロン放射の観測を提案した。対消滅では多くの荷電粒子が生成される。そのため、銀河内のPBHまわりのUCMHより放出された荷電粒子は銀河内の磁場構造と相互作用することによりシンクロトロン放射をすることが期待できる。そこで、最新の天の川銀河の磁場構造探査の結果を用いて、この放射の強度を求めた。この結果、放射強度はPBHの存在量に強く依存しており、この強度分布の上限値よりPBHの存在量の上限値を与えることを示した。
銀河のシンクロトロン放射は電波観測により詳細に調べられている。そこで上の予言と観測量を比較することでPBHの存在量の上限を求めた。その結果、WIMP質量を100-1000GeVとすると、PBHがダークマターの総質量に占める割合は非常に限られており、わずか10^-5から10^-7程度の割合しか許されないことがわかった。このことは、CMBやガンマ線観測などとほぼ同程度の上限値であり、電波観測によってもWIMPとPBHの混合モデルは非常に厳しく制限される。
このほかにも宇宙論的シンクロトロン放射観測によるDM探査に関連する研究もおこなっている。
これらの結果はすでに2本の学術論文にまとめられてすでに公表されている。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。 -
次世代大型電波望遠鏡による小スケール原始ゆらぎの解明に向けた研究
研究課題/研究課題番号：21K03533 2021年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
田代 寛之
担当区分：研究代表者
配分額：4030000円 （ 直接経費：3100000円 、 間接経費：930000円 ）
近年の宇宙観測の発展により、銀河や銀河団等の初期条件である原始ゆらぎが明らかになりつつある。しかし、銀河スケール(1Mpc)以下の小スケールの原始ゆらぎは依然として未知である。そこで本研究では、2020年代に稼働予定のSquare Kilometre Array (SKA) を始めとする大型電波望遠鏡観測による小スケールの原始ゆらぎ探査について研究する。大型電波望遠鏡観測により、小スケールの原始ゆらぎによる構造が卓越している宇宙初期の構造形成が初めて探査可能となる。そこで小スケールの構造からの電波シグナルを理論予言し、SKA時代の小スケール原始ゆらぎの測定に備える。
本年度は、主に超小型ダークマター天体の一つである、超コンパクトミニハロー（UCMH）の存在量に関する制限の研究を行った。このUCMHは宇宙初期に生成される高密度小型ダークマターハローである。その存在量は、原始密度ゆらぎの大きさと関連しており、とくに本研究課題の主題である1Mpc以下の小スケールゆらぎを起源に生成される。したがって、1Mpc以下のゆらぎに対する知見を得るためにも、このUCMHの存在量をさぐることが大きな鍵となっている。
このUCMH探査方法として、宇宙マイクロ波背景放射（CMB）における重力レンズ現象に注目した。まずUCMHによるCMB重力レンズ現象をモデル化するために、数値シミュレーションによって明らかにされたUCMH密度モデルを採用し、UCMHの起源となる原始密度ゆらぎの大きさ等の統計的情報と重力レンズ現象の大きさや特徴的なスケールの関連性を明らかにした。
またこの結果を利用して、CMBにおけるUCMHの重力レンズ効果の影響を調べた。その結果、UCMHの存在量とCMB重力レンズ現象の度合いの強さの関連性を明らかにし、今後のCMB観測によりUCMHの存在量について制限を与えることができることを示した。この研究の成果は既に査読付き学術雑誌に原著論文として投稿している。
またこのほかにも、小スケール揺らぎが密接に関連していると思われる太陽の10の5乗以上の質量を持つ天体、超大型ブラックホールの進化に関する研究も行なった。ここでは、初期宇宙の超大質量ブラックホール探査として、重力波観測に焦点をあて、超大質量ブラックホールの存在量と重力波シグナルの関連性について明らかにしている。この研究結果についてはすでに2本の学術論文としてまとめ、公表している。
このほかにも、宇宙初期の構造形成に関する1件の学術論文を執筆し、すでに査読付き学術雑誌で公表している。
当初の予定位通り、超小型コンパクト天体（UCMH）の重力レンズ効果に焦点を当てて、UCMHの存在量とCMB重力レンズ効果の関連性を明らかにした。UCMHの存在量の探査は、UCMHの起源となる小スケールの原始揺らぎと非常に大きな関連がある。この研究を通じて、今後のCMB観測の発展により、現在のUCMH制限ではまだ未探査の小スケールのUCMHの存在量を探査できることを示した。このことは、小スケールの密度ゆらぎの統計的性質についても大きな知見を得ることができることを示唆している。
また2020年のパルサータイミングアレーNANOGravの結果をうけて、小スケールの原始ゆらぎと密接な関係にあると考えられている超大質量ブラックホールの初期宇宙での存在量の探査について、重力波観測による可能性を探る研究も行った。このことは、本研究課題の新たな方向性を示唆するものであり、研究当初には予想できなかった進展である。
研究進捗状況は順調であることから、研究計画に沿って研究を進めていく。
今後は、小スケールの構造による21cmシグナルの精密予測を中心におこなう。また、超大質量ブラックホールも小スケールのゆらぎを探れる可能性がある。21cm線シグナルの測定は超大質量ブラックホール探査の有力な候補の一つである。そのため、当初の計画にはない、超大質量ブラックホールの進化と21cm線シグナルの関係に関する調査も行い、超大質量ブラックホールの進化についても研究を進める。 -
研究課題/研究課題番号：17H01110 2017年4月 - 2020年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
杉山 直, 市來 淨與, 田代 寛之, 大内 正己, 赤堀 卓也, 高橋 慶太郎, 竹内 努
担当区分：研究分担者
豪州で実施中のMWA計画に参加し、宇宙再電離(EoR)に関する研究を行った。MWAの観測データの自己相関パワースペクトル、および宇宙マイクロ波背景輻射との相互相関スペクトル解析より、EoR中性水素21cmシグナルへの上限を得た。輻射輸送を詳細に取り扱った数値計算から初代天体質量関数と21cm線シグナルとの関係を調べ、21cm線のグローバルシグナルから初代星の性質に迫る道筋をつけた。加えて、銀河と21cm線との相互相関シグナルの理論モデルを構築し、この手法が将来の銀河探査によるデータと組み合わせることで、前景放射を避けてEoR21cm線シグナルを得ることに対し有効であることを示した。
宇宙から届く100MHz帯の低周波電波には、宇宙が誕生してから数億年の頃の宇宙（宇宙再電離期と呼ばれる）の様子が刻まれていると考えられている。本研究ではオーストラリアの砂漠地帯で実施されている低周波電波望遠鏡MWA実験に参加し、宇宙再電離期からの信号の初検出を目指し、理論モデルの構築を行った。近い将来得られる低周波電波の観測データと本研究の理論モデルとを比較することで、宇宙で最初の星や銀河はいつ、どのように誕生したのかという学術的な問いに答えることができるようになると期待される。 -
宇宙論的観測による宇宙初期の構造形成物理の検証の研究
2015年4月 - 現在
科学研究費補助金 若手研究(B)
担当区分：研究代表者
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研究課題/研究課題番号：15K17646 2015年4月 - 2019年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B)
田代 寛之
担当区分：研究代表者
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
宇宙論的観測を用いた、宇宙初期の構造形成の理解に向けた研究を行った。特に、新しい宇宙論的観測手法である宇宙論的21cm線観測に注目し、この観測を用いた構造形成史解明のための理論研究を主におこなった。その成果として、将来の21cm線観測が、幅広いスケールに渡って構造形成の種の統計的性質を明らかにすることや、宇宙再電離期という宇宙最初の天体形成と密接な関係がある時期の解明、また重力理論の検証にも応用可能であることを示した。
宇宙論的起源を持つ21cm線の観測は新しい宇宙論劇観測として大きく注目されている。2020年代にはその最初の本格的観測 Square Kilometer Array (SKA) も国際計画として始まる。本研究では、その21cm線観測の宇宙論への応用の可能性を様々な着眼点より探っている。そのため本研究は、その本格観測へ向けた前駆的研究となっており、新しい宇宙論観測による宇宙論の展開方向を示すものである。 -
宇宙論的中性水素の21cm線で探る初代星の物理とその後の構造形成史
2014年8月 - 2015年3月
科学研究費補助金
担当区分：研究代表者