2024/12/26 更新

写真a

ミヤタケ ヒロナオ
宮武 広直
MIYATAKE Hironao
所属
素粒子宇宙起源研究所 基礎理論研究部門 准教授
大学院担当
大学院理学研究科
職名
准教授

学位 3

  1. 博士(理学) ( 2012年3月   東京大学 ) 

  2. 修士 ( 2009年3月   東京大学 ) 

  3. 学士 ( 2007年3月   東京大学 ) 

研究キーワード 10

  1. 観測的宇宙論

  2. ダークエネルギー

  3. ダークマター

  4. 重力レンズ

  5. 銀河

  6. 銀河団

  7. 宇宙マイクロ波背景放射

  8. サーベイ天文学

  9. ビッグデータ解析

  10. 機械学習

研究分野 3

  1. 自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする理論

  2. 自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする実験

  3. 自然科学一般 / 天文学

経歴 7

  1. 名古屋大学   素粒子宇宙起源研究所 基礎理論研究部門   准教授

    2021年4月 - 現在

  2. 名古屋大学   高等研究院   特任助教

    2017年9月 - 2021年3月

  3. California Institute of Technology   Jet Propulsion Laboratory   Caltech Postdoctoral Scholar

    2015年9月 - 2017年8月

  4. Princeton University   Department of Astrophysical Sciences   日本学術振興会特別研究員(PD)

    2014年4月 - 2015年8月

  5. 東京大学   カブリ数物連携宇宙研究機構   日本学術振興会特別研究員(PD)

    2014年4月 - 2015年8月

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学歴 4

  1. 東京大学   理学系研究科   物理学専攻

    2009年4月 - 2012年3月

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    国名: 日本国

  2. 東京大学   理学系研究科   物理学専攻

    2007年4月 - 2012年3月

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    国名: 日本国

  3. 東京大学   理学系研究科   物理学専攻

    2007年4月 - 2009年3月

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    国名: 日本国

  4. 東京大学   理学部   物理学科

    2003年4月 - 2007年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 3

  1. 日本物理学会

  2. 日本天文学会

  3. American Astronomical Society

委員歴 1

  1. 第13期すばる共同利用時間割り当て委員会  

    2023年8月 - 現在   

受賞 5

  1. 第 28 回日本天文学会欧文研究報告論文賞

    2024年3月   日本天文学会  

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    Hamana, et al., "Cosmological constraints from cosmic shear two-point correlation functions with HSC survey first-year data," PASJ, 72, 16, doi:10.1093/pasj/psz138
    に対する受賞

  2. 第 25 回日本天文学会欧文研究報告論文賞

    2021年3月  

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    Hikage, et al., "Cosmology from cosmic shear power spectra with Subaru Hyper Suprime Suprime-Cam first-year data," PASJ, 71, 43. doi:10.1093/pasj/psz010
    に対する受賞

  3. Outstanding Postdoc Research Award

    2016年9月   NASAジェット推進研究所  

    宮武広直

  4. 研究奨励賞

    2009年3月   東京大学理学系研究科  

  5. NSS Poster Award Second Place

    2008年10月   IEEE  

 

論文 103

  1. Hyper Suprime-Cam Year 3 results: Cosmology from galaxy clustering and weak lensing with HSC and SDSS using the emulator based halo model 査読有り 国際共著

    Miyatake, H; Sugiyama, S; Takada, M; Nishimichi, T; Li, XC; Shirasaki, M; More, S; Kobayashi, Y; Nishizawa, AJ; Rau, MM; Zhang, TQ; Takahashi, R; Dalal, R; Mandelbaum, R; Strauss, MA; Hamana, T; Oguri, M; Osato, K; Luo, WT; Kannawadi, A; Hsieh, BC; Armstrong, R; Bosch, J; Komiyama, Y; Lupton, RH; Lust, NB; Macarthur, LA; Miyazaki, S; Murayama, H; Okura, Y; Price, PA; Sunayama, T; Tait, PJ; Tanaka, M; Wang, SY

    PHYSICAL REVIEW D   108 巻 ( 12 )   2023年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review D  

    We present cosmology results from a blinded joint analysis of cosmic shear, ζ±, galaxy-galaxy weak lensing, Δς(R), and projected galaxy clustering, wp(R), measured from the Hyper Suprime-Cam three-year (HSC-Y3) shape catalog and the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) DR11 spectroscopic galaxy catalog - a 3×2 pt cosmology analysis. We define luminosity-cut, and therefore nearly volume-limited, samples of SDSS galaxies to serve as the tracers of wp and as the lens samples for Δς in three spectroscopic redshift bins spanning the range 0.15<z<0.7. For the ζ± and Δς measurements, we use a single sample of about seven million source galaxies over 416 deg2, selected from HSC-Y3 based on having photometric redshifts (photo-z) greater than 0.75. The deep, high-quality HSC-Y3 data enable significant detections of the Δς signals, with integrated signal-to-noise ratio S/N∼24 in the range 3≤R/[h-1 Mpc]≤30 over the three lens samples. ζ± has S/N∼19 in the range 8′≤ ≤50′ and 30′≤ ≤150′ for ζ+ and ζ-, respectively. For cosmological parameter inference, we use the dark emulator package, combined with a halo occupation distribution prescription for the relation between galaxies and halos, to model wp and Δς down to quasinonlinear scales, and we estimate cosmological parameters after marginalizing over nuisance parameters. In our baseline analysis we employ an uninformative flat prior of the residual photo-z error, given by Π(Δzph)=U(-1,1), to model a residual bias in the mean redshift of HSC source galaxies. Comparing the relative lensing amplitudes for Δς in the three redshift bins and for ζ± with the single HSC source galaxy sample allows us to calibrate the photo-z parameter Δzph to the precision of σ(Δzph)≃0.09. With these methods, we obtain a robust constraint on the cosmological parameters for the flat ΛCDM model: S8=σ8(ωm/0.3)0.5=0.763-0.036+0.040, or the best-constrained parameter given by S8′=σ8(ωm/0.3)0.22=0.721±0.028, determined with about 4% fractional precision. Based on multidimensional tension metrics, HSC-Y3 data exhibits about 2.5σ tension with the cosmological constraint inferred by Planck for the ΛCDM model, and hints at a nonzero residual photo-z bias implying that the true mean redshift of the HSC galaxies at z≳0.75 is higher than that implied by the original photo-z estimates.

    DOI: 10.1103/PhysRevD.108.123517

    Web of Science

    Scopus

  2. Cosmological inference from an emulator based halo model. II. Joint analysis of galaxy-galaxy weak lensing and galaxy clustering from HSC-Y1 and SDSS 査読有り 国際共著

    Miyatake, H; Sugiyama, S; Takada, M; Nishimichi, T; Shirasaki, M; Kobayashi, Y; Mandelbaum, R; More, S; Oguri, M; Osato, K; Park, Y; Takahashi, R; Coupon, J; Hikage, C; Hsieh, BC; Komiyama, Y; Leauthaud, A; Li, XC; Luo, WT; Lupton, RH; Miyazaki, S; Murayama, H; Nishizawa, AJ; Price, PA; Simet, M; Speagle, JS; Strauss, MA; Tanaka, M; Yoshida, N

    PHYSICAL REVIEW D   106 巻 ( 8 )   2022年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review D  

    We present high-fidelity cosmology results from a blinded joint analysis of galaxy-galaxy weak lensing (Δς) and projected galaxy clustering (wp) measured from the Hyper Suprime-Cam Year-1 (HSC-Y1) data and spectroscopic Sloan Digital Sky Survey (SDSS) galaxy catalogs in the redshift range 0.15<z<0.7. We define luminosity-limited samples of SDSS galaxies to serve as the tracers of wp in three spectroscopic redshift bins, and as the lens samples for Δς. For the Δς measurements, we select a single sample of 4×106 source galaxies over 140 deg2 from HSC-Y1 with photometric redshifts (photo z) greater than 0.75, enabling a better handle of photo-z errors by comparing the Δς amplitudes for the three lens redshift bins. The deep, high-quality HSC-Y1 data enable significant detections of the Δς signals, with integrated signal-to-noise ratio S/N∼15 in the range 3≤R/[h-1 Mpc]≤30 for the three lens samples, despite the small area coverage. For cosmological parameter inference, we use an input galaxy-halo connection model built on the dark emulator package (which uses an ensemble set of high-resolution N-body simulations and enables fast, accurate computation of the clustering observables) with a halo occupation distribution that includes nuisance parameters to marginalize over modeling uncertainties. We model the Δς and wp measurements on scales from R≃3 and 2 h-1 Mpc, respectively, up to 30 h-1 Mpc (therefore excluding the baryon acoustic oscillations information) assuming a flat ΛCDM cosmology, marginalizing over about 20 nuisance parameters and demonstrating the robustness of our results to them. With various tests using mock catalogs described in Miyatake et al. [preceding paper, Phys. Rev. D 106, 083519 (2022)10.1103/PhysRevD.106.083519], we show that any bias in the clustering amplitude S8σ8(ωm/0.3)0.5 due to uncertainties in the galaxy-halo connection is less than ∼50% of the statistical uncertainty of S8, unless the assembly biaseffect is unexpectedly large. Our best-fit models have S8=0.795-0.042+0.049 (mode and 68% credible interval) for the flat ΛCDM model; we find tighter constraints on the quantity S8(α=0.17)σ8(ωm/0.3)0.17=0.745-0.031+0.039.

    DOI: 10.1103/PhysRevD.106.083520

    Web of Science

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  3. First Identification of a CMB Lensing Signal Produced by 1.5 Million Galaxies at z ∼ 4: Constraints on Matter Density Fluctuations at High Redshift 査読有り 国際共著

    Miyatake, H; Harikane, Y; Ouchi, M; Ono, Y; Yamamoto, N; Nishizawa, AJ; Bahcall, N; Miyazaki, S; Malagón, AAP

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   129 巻 ( 6 ) 頁: 061301   2022年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review Letters  

    We report the first detection of the dark matter distribution around Lyman break galaxies (LBGs) at high redshift through the cosmic microwave background (CMB) lensing measurements with the public Planck PR3 κ map. The LBG sample consists of 1 473 106 objects with the median redshift of z∼4 that are identified in a total area of 305 deg2 observed by the Hyper Suprime-Cam Strategic Survey Program survey. After careful investigations of systematic uncertainties, such as contamination from foreground galaxies and cosmic infrared background, we obtain the significant detection of the CMB lensing signal at 5.1σ that is dominated by 2-halo term signals of the LBGs. Fitting a simple model consisting of the Navarro-Frenk-White profile and the linear-bias model, we obtain the typical halo mass of Mh=2.9-2.5+9.5×1011 h-1 M. Combining the CMB lensing and galaxy-galaxy clustering signals on the large scales, we demonstrate the first cosmological analysis at z∼4 that constrains (ωm0,σ8). We find that our constraint on σ8 is roughly consistent with the Planck cosmology, while this σ8 constraint is lower than the Planck cosmology over the 1σ level. This study opens up a new window for constraining cosmological parameters at high redshift by the combination of CMB and high-z galaxies, as well as studying the interplay between galaxy evolution and large-scale structure at such high redshift, by upcoming CMB and optical and near-infrared imaging surveys.

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.061301

    Web of Science

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    PubMed

  4. LoVoCCS. II. Weak Lensing Mass Distributions, Red-sequence Galaxy Distributions, and Their Alignment with the Brightest Cluster Galaxy in 58 Nearby X-Ray-luminous Galaxy Clusters 査読有り 国際共著

    Fu, SM; Dell'Antonio, I; Escalante, Z; Nelson, J; Englert, A; Helhoski, S; Shinde, R; Brockland, J; Laduca, P; Larkin, C; Paris, L; Weiner, S; Black, WK; Chary, RR; Clowe, D; Cooper, MC; Donahue, M; Evrard, A; Lacy, M; Lauer, T; Liu, BY; Mccleary, J; Meneghetti, M; Miyatake, H; Montes, M; Natarajan, P; Ntampaka, M; Pierpaoli, E; Postman, M; Sohn, J; Turner, D; Utsumi, Y; Umetsu, K; Wilson, G

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   974 巻 ( 1 )   2024年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3847/1538-4357/ad67c6

    Web of Science

  5. The SRG/eROSITA all-sky survey: Cosmology constraints from cluster abundances in the western Galactic hemisphere 査読有り 国際共著

    Ghirardini, V; Bulbul, E; Artis, E; Clerc, N; Garrel, C; Grandis, S; Kluge, M; Liu, A; Bahar, YE; Balzer, F; Chiu, I; Comparat, J; Gruen, D; Kleinebreil, F; Krippendorf, S; Merloni, A; Nandra, K; Okabe, N; Pacaud, F; Predehl, P; Ramos-Ceja, ME; Reiprich, TH; Sanders, JS; Schrabback, T; Seppi, R; Zelmer, S; Zhang, X; Bornemann, W; Brunner, H; Burwitz, V; Coutinho, D; Dennerl, K; Freyberg, M; Friedrich, S; Gaida, R; Gueguen, A; Haberl, F; Kink, W; Lamer, G; Li, X; Liu, T; Maitra, C; Meidinger, N; Mueller, S; Miyatake, H; Miyazaki, S; Robrade, J; Schwope, A; Stewart, I

    ASTRONOMY & ASTROPHYSICS   689 巻   2024年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Astronomy and Astrophysics  

    The evolution of the cluster mass function traces the growth of linear density perturbations, providing valuable insights into the growth of structures, the nature of dark matter, and the cosmological parameters governing the Universe. The primary science goal of eROSITA, on board the Spectrum Roentgen Gamma (SRG) mission, is to constrain cosmology through the evolution of the cluster mass function. In this paper, we present a set of cosmological constraints obtained from 5259 clusters of galaxies detected over an area of 12791 deg2 in the western Galactic hemisphere of eROSITA's first All-Sky Survey (eRASS1). The common footprint region (4968 deg2) between the eROSITA Survey and Dark Energy Survey (DES), the Kilo-Degree Survey (KiDS), and the Hyper Supreme Camera (HSC) survey is used for calibration of the scaling between X-ray count rate of the clusters and their total mass through measurements of their weak gravitational lensing signal. The eRASS1 cluster abundances constrain the λCDM parameters, namely, the energy density of the total matter to Ωm = 0.29- 0.02+0.01 and the normalization of the density fluctuations to σ8 = 0.88 ± 0.02, and their combination yields S8 = σ8(Ωm/0.3)0.5 = 0.86 ± 0.01. These results are consistent and achieve at a similar precision with state-of-the-art cosmic microwave background (CMB) measurements. Furthermore, the eRASS1 cosmological experiment places a most stringent upper limit on the summed masses of left-handed light neutrinos to σmv < 0.43 eV (95% confidence interval) from cluster number counts alone. By combining eRASS1 cluster abundance measurements with CMB- and ground-based neutrino oscillation experiments, we measured the summed neutrino masses to be σmv = 0.09- 0.02+0.04 eV or σmv = 0.12- 0.02+0.03 eV, assuming a normal or inverted mass hierarchy scenario for neutrino eigenstates. The eRASS1 cluster abundances significantly improve the constraints on the dark energy equation of state parameter to w = - 1.12 ± 0.12. When σmv and w are left free, we find consistent results with the concordance λCDM cosmology. Our results from the first All-Sky Survey improve the cosmological constraints by over a factor of 5 to 9 over the previous cluster surveys, establishing cluster abundance measurements for precision cosmology and setting the stage for deeper eROSITA All-Sky Surveys, as well as for future cluster abundance experiments.

    DOI: 10.1051/0004-6361/202348852

    Web of Science

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MISC 3

  1. 摂動論的手法の検証とHSC初年度データからの宇宙論パラメタの制限

    杉山素直, 高田昌広, 宮武広直, PARK Youngsoo, 小林洋祐, 西道啓博  

    日本天文学会年会講演予稿集2020 巻   2020年

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  2. HSC弱重力レンズ効果による天文学

    梅津敬一, 大栗真宗, 大栗真宗, 浜名崇, 日影千秋, 宮武広直  

    天文月報112 巻 ( 2 )   2019年

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  3. EUREKA 銀河団におけるハロー・アセンブリ・バイアスの検出

    宮武 広直  

    天文月報 = The astronomical herald109 巻 ( 6 ) 頁: 409 - 417   2016年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本天文学会  

    CiNii Books

講演・口頭発表等 93

  1. Weak Lensing Cosmology from Subaru Hyper Suprime-Cam Survey 招待有り 国際会議

    Hironao Miyatake

    International Astronomical Union (IAU) General Assembly  2022年8月10日 

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  2. Subaru HSC Cosmology 招待有り 国際会議

    Hironao Miyatake

    Hitoshi Fest  2024年12月18日 

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    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  3. Subaru HSC-MB+PFS Survey: Exploring Large Scale Structure at high-redshift 国際会議

    NAOJ Future Planning Symposium 2024: Science Roadmap of NAOJ  2024年12月4日 

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    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(一般)  

  4. Cosmological constraints with high-z galaxies and CMB lensing 国際会議

    Hironao Miyatake

    2nd HSC Medium Band Workshop  2024年11月27日 

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    開催年月日: 2024年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

  5. Cosmology with weak lensing and galaxy clustering using spectroscopic galaxies: from HSC to Euclid 国際会議

    Hironao Miyatake

    Japanese Euclid Consortium Meeting  2024年11月25日 

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    開催年月日: 2024年11月

    会議種別:口頭発表(一般)  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 7

  1. Cluster Cosmology with Euclid and Atacama Cosmology Telescope 国際共著

    2024年11月 - 2025年3月

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:1000000円 ( 直接経費:1000000円 、 間接経費:1000000円 )

  2. Optimizing high-redshift cosmology from Subaru, DESI, and CMB with medium-band imaging 国際共著

    2024年6月 - 2025年3月

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  3. Dark and Baryon Emulator (DaBE)の開発にむけた準備研究

    2023年10月 - 2024年3月

    国立研究開発法人科学技術振興機構  世界で活躍できる研究者戦略育成事業 シーズ共同研究費 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:500000円 ( 直接経費:500000円 )

  4. Testing Standard Cosmological Model with Distant Cosmic Structure

    2023年6月 - 2024年3月

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:2000000円 ( 直接経費:2000000円 )

  5. 多波長観測で拓く高赤方偏移宇宙論

    2022年4月 - 2025年3月

    国立研究開発法人科学技術振興機構  創発的研究支援事業 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:34710000円 ( 直接経費:26700000円 、 間接経費:8010000円 )

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科研費 14

  1. 超大規模撮像銀河サーベイ群を用いた標準宇宙論の徹底検証

    研究課題/研究課題番号:23H00108  2023年4月 - 2028年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    宮武 広直, 西澤 淳, 横山 修一郎

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:46410000円 ( 直接経費:35700000円 、 間接経費:10710000円 )

    観測技術の飛躍的な向上によりΛCDM標準模型が確立された。本模型によると宇宙のエネルギー密度の95%が未知の暗黒成分で構成されている。宇宙の暗黒成分は現代物理学の根幹である素粒子標準模型や一般相対性理論で説明できないものであるため、その正体の解明は現代物理学におけるパラダイムシフトを引き起こす可能性がある。本研究では、すばる望遠鏡、2020年代に新たに始まるLSST、Euclid宇宙望遠鏡、Roman宇宙望遠鏡による超大規模撮像銀河サーベイを用いて宇宙構造の進化を精密測定することでΛCDM標準模型を徹底検証するとともにΛCDM標準模型を超えた物理の探索を行う。

  2. すばる望遠鏡HSCの最終データを用いた宇宙の加速膨張の起源の解明

    研究課題/研究課題番号:20H01932  2020年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    宮武 広直, 西澤 淳, 横山 修一郎

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )

    宇宙の加速膨張は現代物理学における最大の謎の一つである。加速膨張は未知の暗黒エネルギーによって引き起こされているとする一方で、アインシュタインの一般相対性理論の修正が必要だとする指摘もある。本研究では、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam(HSC)による広視野深宇宙撮像銀河サーベイの最終年度のデータを用いて弱重力レンズ効果を測定することで、世界最高精度で宇宙の加速膨張の性質を測定し、暗黒エネルギーの性質及び修正重力理論の兆候に制限を課すことを目指す。そのために、機械学習を用いて観測的系統誤差を低減し、修正重力理論を考慮に入れた弱重力レンズ観測量のモデルを構築する。
    今年度はすばる望遠鏡HSCによる銀河サーベイ初年度のデータ(全体のデータの約10分の1)を用いた宇宙論解析、特にSDSS/BOSSの分光銀河サンプルとHSCのデータを組み合わせた銀河クラスタリング信号と銀河弱重力レンズ信号を用いた解析を行い、論文として発表した。本解析は、機械学習を用いた構築された宇宙論エミュレータと呼ばれる小スケール領域の信号を高速に計算するツールを用い、かつ銀河形成の物理の不定性は周辺化した初めての解析である。その結果、宇宙構造の凸凹の程度を表すパラメータS8が宇宙マイクロ波背景放射の測定から予言されるS8に比べて小さいことがわかった。この傾向は他の独立な銀河サーベイ(米国のDES、欧州のKiDS)と同じであり、標準宇宙論の破れが起こっている可能性が示唆されている。この成果は世界中で注目され、その結果5件の国際学会における招待講演、4件の国内学会における招待講演を行った。並行して、昨年度に作成したHSCによる銀河サーベイ3年目までのデータ(全体のデータの約半分)の銀河形状カタログを用いた解析を行った。この解析では銀河クラスタリング信号と銀河弱重力レンズ信号に宇宙論的弱重力レンズ信号を加え、HSCで観測された赤方偏移の系統誤差を保守的に扱うことによって、よりロバストなS8の測定を行った。この成果は2023年度初めに公開される予定である。
    また、ブレンド画像の同定に関しては、ハッブル宇宙望遠鏡で観測された画像を用いてHSCでブレンドされた画像を作成し、それらを教師データとして学習させることで、従来の手法に比べて、圧倒的にブレンド画像の同定を改善する手法を開発した。本成果は2023年度に論文として発表する予定である。
    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。

  3. 日米望遠鏡群による銀河サーベイで拓く高精度高赤方偏移宇宙論

    研究課題/研究課題番号:24KK0065  2024年9月 - 2030年3月

    科学研究費助成事業  国際共同研究加速基金(海外連携研究)

    宮武 広直、茅根裕司、播金優一

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:20800000円 ( 直接経費:16000000円 、 間接経費:4800000円 )

  4. アセンブリ・バイアス入りの宇宙論エミュレータの開発とΛCDM標準宇宙論の徹底検証

    研究課題/研究課題番号:23H04005  2023年4月 - 2025年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    宮武 広直

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:6110000円 ( 直接経費:4700000円 、 間接経費:1410000円 )

    宇宙観測技術の飛躍的な向上によりΛCDM宇宙論が確立された。ところが2010年代半ば以降、宇宙構造の凸凹の程度を表すS_8などの宇宙論パラメータにおいて、初期宇宙と後期宇宙の観測量を用いた測定値の間に違いが見え始めてきた。これはΛCDM宇宙論の綻びである可能性がある。本研究では、後期宇宙の構造形成の測定から得られるS_8の精密測定を可能にするため、機械学習に基づいた理論モデル(エミュレータ)の中で最も大きな系統誤差と考えられているアセンブリ・バイアスによる効果をエミュレータに組み込む。このエミュレータを用いて、すばる望遠鏡HSCを用いた宇宙論解析などを行い、ΛCDM宇宙論の徹底検証を行う。

  5. 宇宙における天体と構造の形成史の統一的理解

    研究課題/研究課題番号:22K21349  2022年12月 - 2029年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  国際共同研究加速基金(国際先導研究)

    宮崎 聡, 栗田 光樹夫, 宮武 広直, 小山 佑世, 長峯 健太郎, 美濃和 陽典, 大栗 真宗, 西澤 淳, 児玉 忠恭, 本原 顕太郎, 播金 優一

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    担当区分:研究分担者 

    本事業では、宇宙の最初に誕生した星を、世界最高精度の望遠鏡を駆使して探査し、その後どのような過程を経て、我々が住む銀河系や銀河団が誕生したのかを多角的にアプローチする。日本が持つ高い技術開発力と、すばる望遠鏡のユニークなデータセットを武器に、これから主導を取る海外の巨大望遠鏡を利用した国際共同研究に参画し、その中で日本の若手研究者を中堅的な役割を果たせるよう育成していく。
    若手育成においては我々が独自に考案した持続可能な育成プログラム(M3eX)により、日本の天文学コミュニティ全体に波及させる。また渡航先も拡大させ、定期的な研究会を開催することで、日本の当該分野におけるプレゼンスを高める。
    本研究の目的は、宇宙の最初期に誕生した星がやがて銀河を形成し、その中でどのように大質量ブラックホールが形成され、やがて銀河団へと成長してきたのか、という宇宙の様々な時代における構造の形成史について、最新の観測機器を用いて統一的・連続的に理解することにある。我が国の研究者はこれまでに主としてすばる望遠鏡の観測装置を用い、世界の一線級の成果をあげてきているが、本研究の目標を達成するにはすばる望遠鏡だけでは不十分である。そこで、国立天文台・名古屋大学・千葉大学・大阪大学・京都大学・東北大学に所属する、理論・観測・実験という幅広い分野にまたがる研究者組織を構築した。そして、米アリゾナ大学、米プリンストン大学、伊国立天文学研究所、豪国立大学等の研究者と共同研究を推進することで合意した。JWST、Rubin、Roman, ELT等の世界最高峰の次世代観測装置を使って研究している、あるいは新装置を開発中の研究機関に若手研究者を送り込み、我が国の国際化を図るとともに、光赤外線天文学分野における世界のトップランナーの地位を次の時代においても堅持することを目標としている。当分野の院生の長期海外渡航経験率は現状では10%程度であるが、これを本課題研究完了時までに50%に引き上げることを目標とし、更にプログラム終了後も若手研究者によるセルフメンター制を構築することで、持続可能な国際化の潮流を作ることを目指す。
    2023年1月に当科研費の採択を受けて本共同研究が発足した。これまでに月例の共同研究会議を開催し、研究方針・スケジュールの確認等を行ってきた。また、2023年5月31日、6月1、2日に国立天文台(三鷹)において、国内外の共同研究者を招いて、「国際先導研究Kickoff Meeting」を開催すべく、準備を進めてきている。2022年度内に4名の大学院生・ポスドクが、米アリゾナ大学、米プリンストン大学、米カリフォルニア工科大学、米カリフォルニア大学に、総計112日滞在し、共同研究を行った。
    申請書に記載した研究計画に沿って。海外研究機関に拠点を構築し、着実に共同研究を進める予定である。

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担当経験のある科目 (本学) 1

  1. 先端物理学基礎Ⅱ

    2023

担当経験のある科目 (本学以外) 1

  1. 先端物理学基礎Ⅱ

    2023年 名古屋大学)

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    科目区分:大学院専門科目 

 

社会貢献活動 8

  1. 物理の視点で解説!宇宙空間で起こる不思議な現象

    役割:司会

    日本物理学会  第26回オンライン物理講話  2024年12月

  2. 弱重力レンズで探る宇宙の暗黒成分

    役割:講師

    NHK文化センター名古屋教室  宇宙と物質の起源2024 第10回  2024年9月

  3. 宇宙の暗黒成分の謎に迫る

    役割:講師

    名古屋大学大学院教育発達科学研究科附属 高大接続研究センター  2023年度 学びの杜・学術コース  2023年8月

  4. これがハカセ夫婦の生きる道

    役割:出演

    名古屋大学 ジェンダーリサーチライブラリ 産学官連携推進本部  名古屋大学オープンキャンパス2023  2023年8月

  5. 宮武さん、「HSC国際チームが宇宙の標準理論検証」って何がすごいんですか!?

    役割:出演

    名古屋大学 産学官連携推進本部  名大研究フロントライン  2023年4月

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メディア報道 23

  1. Inconsistency Turns Up Again for Cosmological Observations インターネットメディア

    American Physical Society  Physics Viewpoint  2023年12月

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    執筆者:本人以外 

  2. Dark Matter Mapped Around Distant Galaxies インターネットメディア

    American Physical Society  Physics Viewpoint  2022年8月

  3. Our Universe Isn't as Clumpy as It Used to Be, And That's a Real Problem インターネットメディア

    Science Alart  2024年1月

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    執筆者:本人以外 

  4. Unexpected cosmic clumping could disprove our best understanding of the universe インターネットメディア

    2023年12月

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    執筆者:本人以外 

  5. AIで宇宙の3次元地図を解読!宇宙を支配する物理法則に挑む インターネットメディア

    So-net  PreBell  2023年9月

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    執筆者:本人以外 

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