| Project/Area Number |
21K03585
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization (2022-2023)
The University of Tokyo (2021) |
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Principal Investigator |
Chinone Yuji 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 量子場計測システム国際拠点, 特任准教授 (90649675)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 観測的宇宙論 / 観測 / データ解析 / マイクロ波観測 / 電波 / ダークマター / CMB / 解析 / アクシオン / 暗黒物質 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 背景放射 / 宇宙論 / 重力波 / インフレーション / 時間軸天文学 / 原始重力波 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、最新のSimons Array実験により、宇宙のインフレーションの際に生成される時空のさざ波である原始重力波を、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)に刻まれる特殊な渦状の偏光パターン「Bモード」によって精密に観測することである。特に原始重力波の振幅が最も大きくなる約2度角以上の大角度スケールで検出することで、宇宙の「はじまり」の解明につなげる。また、CMB観測の広い天域を、長時間にわたり、高い頻度で観測する特徴を活用することで、マイクロ波帯での時間軸天文学を開拓することである。
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| Outline of Final Research Achievements |
Observations of the Cosmic Microwave Background (CMB) were taken using the Simons Array, and data analysis was performed. At present, detection of B-modes from primordial gravitational waves have not been achieved, and further high-sensitivity experiments are essential. By using the observational data from the POLARBEAR experiment, we updated the upper limits of the tensor-to-scalar ratio that POLARBEAR had reported. In addition, we constructed an analytical method to limit axion-like particles from the time-varying polarization angle and analyzed the CMB data observed by POLARBEAR and TauA (Crab Nebula) data. As a result, we achieved the most stringent limits with this type of method (limiting the mass of axion-like particles to the range of (10^{-22}-10^{-18}) eV, based on the limits from TauA).
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
Simons Arrayではインフレーション起源信号を検出する感度を実現できなかったが、半波長板による偏光変調の実証に有効だった。これまで注目されていなかった宇宙マイクロ波背景放射 (CMB)観測実験によるマイクロ波観測データの時間軸の情報を使うことで、アクシオン類似粒子を探査できることを示した。特にCMBおよびTauA (蟹星雲)のデータを解析したの本研究が初めてである。
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