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パルサーのグリッチ現象の解明とパルサータイミングアレイへの応用

Research Project

Project/Area Number 20J20509
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

久野 晋之介  熊本大学, 自然科学教育部, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsパルサー / 高速電波バースト / 重力波 / 機械学習 / 突発天体
Outline of Research at the Start

本研究では、低周波重力波の検出法であるパルサータイミングアレイの感度向上のために、ノイズを軽減するデータ解析手法を確立する。具体的なノイズ源として、グリッチ現象と星間物質によるものを考える。パルサーの突発的なスピンアップであるグリッチ現象とパルス周期のゆらぎであるタイミングノイズとの関連を調べる。星間物質中の電子の分布モデルを用いてパルスの伝搬への影響をシミュレートし、観測データと比較しモデルに対する制限や星間物質の影響を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

Parkes望遠鏡のアーカイブデータを用いて高速電波バーストを探し、新たに4つ発見した。このデータは1990年代前半に行われた観測のもので、今回発見された4つの高速電波バーストはこれまでで最古のものである。さらに、これらはこれまで発見されてきたものと比べてパルス幅が広いことから、高速電波バーストの中のある1群であり、これまでの解析では見逃されてきた可能性がある。これらのことから、アーカイブデータを使った高速電波バースト探索の有用性を示唆する結果となっている。これらの結果は論文としてまとめられ、すでに出版されている。
Fermi望遠鏡の未同定天体をGreen Bank望遠鏡で観測したデータを解析し、ミリ秒の周期のパルサー2つを検出した。これらはNANOGravのデータセットでcontinuous waveをブラインドサーチする際に感度が低い領域に位置している。これらをタイミング観測することで、この領域のcontinuous waveに対する感度を上げることができる可能性がある。この結果を現在論文としてまとめており、来年度前半中に提出する予定である。
今年度も継続してインドのパルサータイミングアレイグループに参加し研究を行ってきた。uGMRTを用いてミリ秒の周期のパルサーを定期的に観測し、それらパルサーの到来時刻と高精度な分散量度の測定結果をまとめたデータリリースを発表した。さらに、これらデータを用いて個々のパルサーのノイズモデルを決定した。これらの研究に共同研究者として関わり、論文を出版、提出している。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Four new fast radio bursts discovered in the Parkes 70-cm pulsar survey archive2022

    • Author(s)
      Crawford F、Hisano S、Golden M、Kikunaga T、Laity A、Zoeller D
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 515 Issue: 3 Pages: 3698-3702

    • DOI

      10.1093/mnras/stac2101

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nanohertz gravitational wave astronomy during SKA era: An InPTA perspective2022

    • Author(s)
      Joshi et. al
    • Journal Title

      Journal of Astrophysics and Astronomy

      Volume: 43 Issue: 2

    • DOI

      10.1007/s12036-022-09869-w

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Indian Pulsar Timing Array: First data release2022

    • Author(s)
      Tarafdar et. al
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Australia

      Volume: 39

    • DOI

      10.1017/pasa.2022.46

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Parkes “Murriyang” Search for Pulsars and Fast Transients in the Large Magellanic Cloud2022

    • Author(s)
      Hisano Shinnosuke、Crawford Fronefield、Bonidie Victoria、Alam Md F.、Takahashi Keitaro、Lorimer Duncan R.、Ridley Josh P.、McLaughlin Maura M.、Perera Benetge B. P.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 928 Issue: 2 Pages: 161-161

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac5802

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Low-frequency wideband timing of InPTA pulsars observed with the uGMRT2022

    • Author(s)
      K Nobleson et .al
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 512 Issue: 1 Pages: 1234-1243

    • DOI

      10.1093/mnras/stac532

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evidence for profile changes in PSR J1713+0747 using the uGMRT2021

    • Author(s)
      Singha Jaikhomba et. al
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      Volume: 507 Issue: 1 Pages: L57-L61

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slab098

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Constraints on ultra-low-frequency gravitational waves from an eccentric supermassive black hole binary2021

    • Author(s)
      Kikunaga Tomonosuke、Hisano Shinnosuke、Kumamoto Hiroki、Takahashi Keitaro
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 509 Issue: 4 Pages: 5188-5196

    • DOI

      10.1093/mnras/stab3345

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Constraints on ultra-low-frequency gravitational waves with statistics of pulsar spin-down rates. II. Mann?Whitney?<i>U</i> test2021

    • Author(s)
      Kumamoto Hiroki、Hisano Shinnosuke、Takahashi Keitaro
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Issue: 4 Pages: 1001-1009

    • DOI

      10.1093/pasj/psab058

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] SKA時代に向けた突発天体の研究とVLBIとの関連2022

    • Author(s)
      久野晋之介
    • Organizer
      VLBI懇談会シンポジウム2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Parkes望遠鏡によるFRBサーチ2022

    • Author(s)
      久野晋之介
    • Organizer
      SKA Japanワークショップ2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Parkes望遠鏡を用いた大マゼラン雲中の突発天体探索2021

    • Author(s)
      久野晋之介
    • Organizer
      ~中性子星の観測と理論~研究活性化ワークショップ 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A Parkes Search for Fast Transients in the Large Magellanic Cloud2021

    • Author(s)
      Shinnosuke Hisano
    • Organizer
      The 16th International Student Conference on Advanced Science and Technology ICAST 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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