西道啓博 基础物理学研究所特定准教授（兼?東京大学客員科学研究員）、高田昌広 東京大学主任研究者、スタンフォード大学、ニューヨーク大学、欧州原子核研究機構、プリンストン高等研究所、中国科学技術大学の研究者らの研究グループは、コンピュータ上の仮想宇宙の銀河データを用いて、データ作成者と解析者を完全に分離した「宇宙論チャレンジ」を初めて行い、物理解析の手法で宇宙の誕生と進化を支配する宇宙論パラメータを正しく測定することができるか検証しました。
日本チームは国立天文台のスーパーコンピュータ「アテルイ滨滨」を用いて、大规模かつ正确な宇宙の构造形成シミュレーションを実行しました。そして、得られた银河の大域的空间分布パターンを特徴付ける统计量を、シミュレーションで使用された宇宙论パラメータや银河の特徴に関する详细情报は伏せた状态で、米国両海岸の2つの解析チームに引き渡し、両チームが宇宙论パラメータを独立に復元できるかテストを行いました。その结果、米侧解析チームは、最も悪いものでも误差1.3%の精度で、日本侧が作成したバーチャル宇宙の情报を正しく復元しました。この结果は、これまでの宇宙论パラメータの决定精度と比较して1桁精度が向上したものになります。将来、宇宙论パラメータを更に精密に测定し、ダークマターやダークエネルギーの谜に迫るには、银河大规模サーベイ観测のデータ解析に用いられる解析手法の精度を、解析の际に使用する计算法の提案者やデータ解析者自身とは独立に検証することが重要です。本研究は、宇宙论コミュニティ全体を巻き込んだ解析手法改善の新しい取り组みの第一歩と言えます。
本研究成果は、2020年12月28日に、国際学術誌「Physical Review D」のオンライン版に掲載されました。
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Takahiro Nishimichi, Guido D’Amico, Mikhail M. Ivanov, Leonardo Senatore, Marko Simonovi?, Masahiro Takada, Matias Zaldarriaga, and Pierre Zhang (2021). Blinded challenge for precision cosmology with large-scale structure: Results from effective field theory for the redshift-space galaxy power spectrum. Physical Review D, 102:123541.
