| Project/Area Number |
22KJ3092
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| Project/Area Number (Other) |
21J00416 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
吉浦 伸太郎 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 21cm線 / 機械学習 / 宇宙再電離 / 電波干渉計 / 電波天文学 / 宇宙論 / 銀河進化 / 宇宙物理学 |
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| Outline of Research at the Start |
宇宙に最初の星が誕生してから現在に至るまで、宇宙を満たしている水素のガスは星や銀河と共に変化してきました。この研究の究極の目標は、その水素から放射される微弱な電磁波を電波望遠鏡で観測することで、逆に宇宙で最初の星や銀河の姿を理解しようとするものです。ただし微弱な信号を検出するには非常に明るい邪魔な電波源などに対処する必要があります。そこで、機械学習など統計的な方法を応用して観測データを処理する方法を開発します。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1, 21cm線イメージングへの疎性モデリングの応用: EHTによるブラックホール撮像で用いられていた疎性モデリングによる画像作成の手法を、遠方中性水素由来の21cm線のイメージングに応用した。特に、次世代の電波望遠鏡SKAによる観測を想定して、3次元画像の作成方法を開発した。現在までに幾つかのシミュレーションによる実験を実施しており、適切なパラメータを選ぶことで、画像のノイズを低減したイメージングができることがわかった。
2, 電波望遠鏡21cm線観測データの解析: 人工ニューラルネットワークによる21cm線の高速モデル化ソフトを作成し、EDGES望遠鏡による21cm線観測データの解析を実施した。多項式による銀河系前景放射のモデル化を行い、ベイズ統計に基づく解析から、今のデータでは通常の21cm線を検出できないことがわかった。一方、過去にEDGESで報告された信号はJWSTによる銀河観測の結果と矛盾しない可能性があることもわかった。本研究は論文としてまとめられ、現在査読中である。
3, uGMRTとすばる望遠鏡銀河観測の解析: すばる望遠鏡のLAE銀河カタログとGMRTによる21cm線観測データの相互相関解析を試みた。今回の解析は21cm-LAE相互パワースペクトルについて実データを用いた初の解析であり、データ解析ソフトウェアを開発することができた。本研究の結果は複数の国際会議で発表した。
4, MWAデータの解析: MWAデータを解析するためのスクリプトを作成し、低周波観測データを用いてキャリブレーションを実施した。この解析から、銀河系の放射がキャリブレーション後のアンテナの応答を大きく歪めることがわかった。そこで正しく得られた応答を外挿することで問題を回避する手法を開発した。
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