スーパーコンピュータによる、宇宙初期から現在にいたる世界最大規模のダークマターシミュレーション

【概要】

千葉大学、東京経済大学、愛媛大学、東京大学、文教大学による研究グループは、理化学研究所計算科学研究機構のスーパーコンピュータ「京(けい)」と、国立天文台の「アテルイ」を用いた世界最大規模の宇宙の構造形成シミュレーションを行い、宇宙初期から現在にいたる約 138 億年のダークマターの構造形成、進化過程を従来よりも格段に良い精度で明らかにしました。本成果は、日本天文学会刊行の欧文研究報告誌、Publications of the Astronomical Society of Japan 電子版に 5 月 1 日に掲載されます。（2015年5月1日プレスリリース）

詳細は，千葉大学プレスリリース「スーパーコンピュータによる、宇宙初期から現在にいたる世界最大規模のダークマターシミュレーション」（PDF）をご覧ください。

図1: ダークマターの分布の進化　明るさはダークマターの空間密度を表し、明るいところは密度が高くなっています。
宇宙が生まれてすぐはほぼ一様(左)ですが、時間が経つにつれて(順番に右へ)重力により集まり、大きな構造が形成されていきます。
上段と下段は空間スケールが異なる 2 種類のシミュレーションで、上段は一辺約 54 億光年、下段は一辺約 3.3 億光年です。
（クレジット：Ishiyama et al. (2015)）
高解像度版ダウンロード　[文字あり(JPEG, 4.27MB)][文字なし(JPEG, 4.23MB)]

図2:現在の宇宙でのダークマター分布　図1右上のパネル一部を順に拡大しました。
右下はこのシミュレーションで形成した一番大きい銀河団サイズのハローです。
多くのハローが形成され、その中心には銀河が、さらに銀河中心にはブラックホールが存在していると考えられています。
（クレジット：Ishiyama et al.(2015)）
中解像度(JPEG, 1.13MB)，高解像度(JPEG, 13.14MB)

【動画】
・スーパーコンピュータ「アテルイ」を使ったシミュレーションの可視化映像．

(クレジット：石山智明，中山弘敬，国立天文台4次元デジタル宇宙プロジェクト)

・スーパーコンピュータ「京」を使った最大シミュレーションの可視化映像．

(クレジット：Ishiyama et al.(2015))

【論文】
雑誌名：Publications of the Astronomical Society of Japan
タイトル：The ν²GC Simulations : Quantifying the Dark Side of the Universe in the Planck Cosmology
著者：石山智明(千葉大学)、榎基宏(東京経済大学)、小林正和(愛媛大学)、真喜屋龍(東京大学)、長島雅裕(文教大学)、大木平(文教大学)
DOI：10.1093/pasj/psv021

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The ν²GC simulations (本研究シミュレーションデータベース)
国立天文台4次元デジタル宇宙プロジェクト「ダークマターハローの形成・進化（II. 大規模構造の形成） ver.2」

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