[M-GI35] 計算科学が拓く宇宙の構造形成・進化から惑星表層環境変動まで

[MGI35-04] 富岳時代の準解析的銀河・AGN形成モデル

*大木 平¹、白方 光²、長島 雅裕³、西道 啓博⁴、川口 俊宏⁵、岡本 崇⁶、石山 智明¹、榎 基宏⁷ (1.千葉大学、2.株式会社 タダノ、3.文教大学、4.京都大学基礎物理学研究所、5.尾道市立大学、6.北海道大学、7.東京経済大学)

キーワード：銀河、活動銀河核、宇宙の大規模構造、宇宙論的N体シミュレーション

銀河や活動銀河核 (AGN) の光度関数等の統計量は、それらの天体の宇宙論的な形成過程への重要な制限となる。これらの統計量を理論的に予言するためには、大規模な宇宙論的シミュレーションでダークマターハローの形成史、merger treeを明らかにすることが必要不可欠である。我々はこれまでに、スーパーコンピュータ京とアテルイを用いた超大規模宇宙論的N体シミュレーション (Ishiyama et al. 2015) から得られるダークマターハローの merger tree をベースにして、準解析的銀河形成モデル nu²GC を構築してきた。
この nu²GC は、銀河・AGNの観測諸量をよく再現する (Makiya et al. 2016; Shirakata et al. 2019a)。このモデルは特に、個数密度の低いAGNの統計量の予言において力を発揮してきた。このモデルを用いて、Eddington 比ごとのAGN個数密度の赤方偏移進化 (Shirakata et al. 2019b) や、AGNクラスタリングを予言してきた (Oogi et al. 2020)。
後者では、1辺1.12Gpc/hという広い計算領域を活かし、AGN自己相関関数を世界トップレベルの精度で予言した。
さらに、京とアテルイ II を用いた Uchuu simulation (Ishiyama et al. 2020) では、矮小銀河スケールのダークマターハローを解像しつつ、1辺2Gpc/hという大領域の merger tree を得ることができた。
これを nu²GC モデルに適用し、1辺2Gpc/hの領域の銀河・AGNカタログを構築しつつある。
今後富岳によって得られるシミュレーションデータを用いて、個数密度の低い天体の統計量をより高い精度で理論予言できることが期待される。本講演では、これまでに得られた銀河・AGN研究の成果を総括し、富岳時代に期待される進展について述べる。