| Project Area | Gravitational wave physics and astronomy: Genesis |
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| Project/Area Number |
17H06357
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 貴浩 京都大学, 理学研究科, 教授 (40281117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
固武 慶 福岡大学, 理学部, 教授 (20435506)
田越 秀行 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (30311765)
向山 信治 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (40396809)
大向 一行 東北大学, 理学研究科, 教授 (70390622)
河合 誠之 東京工業大学, 理学院, 教授 (80195031)
吉田 道利 国立天文台, ハワイ観測所, 教授 (90270446)
ヴァギンズ マーク 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (90509902)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥82,810,000 (Direct Cost: ¥63,700,000、Indirect Cost: ¥19,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2019: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2018: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2017: ¥14,820,000 (Direct Cost: ¥11,400,000、Indirect Cost: ¥3,420,000)
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| Keywords | 宇宙物理 / 重力波 / X線天文学 / 光学赤外線天文学 / 理論天文学 / Ｘ線天文学 / 宇宙物理学 / ブラックホール / 中性子星 / 超新星爆発 / 重元素合成 / 重力理論 / 星生成 / 星形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2017年度にスタートした本新学術領域は，この好機を活かすために，重力波データ解析，対応天体観測，理論的研究が連携するすることで，重要な成果を挙げるとともに，将来を担う若手研究者の育成をおこない，この新しい学問の創世をリードすることを目指すものです．この領域の門出を祝うかのように、重力波の電磁波対応天体が初めて観測された連星中性子星合体イベント GW170817 が検出されました。このイベントについて、2018年度も多くの成果が挙がりました。
例を挙げると、数値相対論にもとづいた観測を説明する光赤外放射のモデルの構築に成功するとともに、GW170817 のデータの詳細な再解析の結果からは、LIGO Hanfordと Livingstonのデータから導かれる潮汐変形率に食い違いがあり、データの取り扱いに慎重を要するというLIGO/Virgoの論文では指摘されていない点を明らかにしました。加えて、独自の高精度な数値相対論重力波波形モデルを用いた解析では中性子星の潮汐変形率に関して新しい制限が得られつつあります。
他にも大きな進展として、超新星爆発に関して本領域が取り組んでいる水チェレンコフ検出器にガドリニウムを溶解させることで反ニュートリノの識別能力を大幅に向上させる手法のスーパーカミオカンデへの導入がついに始まりました。そのためにスーパーカミオカンデの水タンクを一度空にする大掛かりな改修がおこなわれました。ガドリニウム溶解により、超新星起源の背景ニュートリノ信号を数万倍以上もある宇宙線起源の雑音から識別可能になり、背景ニュートリノ検出の実現に大きく近づきました。
このような研究面での進展に加えて、領域から多数の若手研究者海外派遣を行い積極的な若手人材育成を進めてきました。派遣の総数は15名を数え、その成果は領域HPに報告されています。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
領域の発足直後に、LIGO/VirgoによるGW170817の発見があり、多くの科学的成果が本領域から発信されました。初年度の研究実績に加えて、本年度も上記に示した以外にも、重力波観測から派生する多くの研究成果が得られています。特に計画研究の枠にとらわれない連携研究でも多数の成果を挙げています。
また、2019年度にはO3と呼ばれる重力波観測が約一年にわたり予定されています。この観測には日本のKAGRAも秋からの参加を目指します。これに備えて、重力波データ解析の準備が着実に進められています。加えて、すばる望遠鏡のデータ解析システムの整備、木曽観測所の超広視野CMOSカメラTomo-eや、チベットのHinOTORI望遠鏡の開発を進めました。
また、Annual Area Symposium（2019/11/26-28,京大基研), Area Workshop 2018 Early Summer（2018/6/7,東工大、B01-B02-B03）, Deciphering multi-Dimensional nature of core-collapse SN via GW and neutrino signature(SNeGWv2018)[Area workshopを含む](富山,2018/10/8-10, C01-C02), 01 Discussion Meeting on GW data analysis(琵琶湖倶楽部, 2018/6/2-3, A01-B01-C01),初代星・初代銀河研究会2018(茨城, 2019/11/19-21, A03), Area Workshop 2019 Winter,[Group A 合宿を含む]（長岡技大,2017/2/18-19, A01-A02-A03), 等の多数の研究会を主催し、ニュースレター2号も発刊しました。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的な方針に変更はありません。今後も、計画研究をまたぐ研究会などを組織して、計画研究間の連携と相互批判をより密接におこなっていきます。とりわけ、先進的な重力波データ解析手法の開発実装において世界に先駆けた研究成果を挙げることは、本領域の目玉のひとつである。この分野は組織的な取り組みなしに大きな成果を期待することが特に難しい分野である。今後LIGO/VirgoとKAGRAの連携が進む中で、共同の論文執筆という方向に向かうと思われますが、その中でも存在感を示すことのできる成果が挙がるように領域を挙げて取り組んでいきます。
総括班による国際活動としては、2018年度は17件の海外からの招聘、11件の派遣に加えて、若手研究者長期派遣も4件あった。長期派遣の場合には、一般向けのレポートを書いてもらい掲載することになっているが、今後のニュースレターに掲載可能な質のレポートが出せるように指導していきたい。
領域の秘書は本年度初めに家庭の事情で退職を余儀なくされ、至急、新しく公募をかけたが、人材不足に苦労をしていたが、ようやく後任も決まった。今後は情報発信を加速していきたい。
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