GTC 2015 - 統計的データ処理で宇宙を理解する

GTC 2015で「Statistics of the Universe: Exa-calculations and Cosmology’s DataDeluge」という発表があった。こんなアプローチがあるのかという点で興味深い発表であったので紹介する。

近年、ダークマターやダークエネルギーが見つかったが、それらが宇宙の進化にどのように影響を与えてきたかについては、まだ分からず、色々なモデルが提案されている状況である。どのようにしたら、どの説が正しいのかが分かるのであろうか?

観測できるすべての銀河を総当たり的に全部のペアを作って、その距離の分布を測ると、銀河の分布を表す指標になる。これを実測と、宇宙モデルに基づくシミュレーションから得られる距離の分布を示したものが右下の図で、両者は良く一致している。

次に、任意の3個の銀河を選んで三角形を作り、その最大の開き角と、角を挟む二辺の長さを取ってみる。

次の図は3つの宇宙モデルに対して、左は2銀河の距離、右は3銀河の開き角をプロットしたもので、前者はどのモデルでも実測の黒点と良く一致しているが、後者は一番上のモデルは良く一致しているが、2番目、3番目のモデルは左右の端ではずれが大きい。