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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

【画像,映像の利用について】


【関連リンク】
千葉大学統合情報センター
スーパーコンピュータ「京」:独立行政法人理化学研究所 計算科学研究機構(AICS)
計算基礎科学連携拠点
HPCI戦略プログラム分野5

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」