2022 Fiscal Year Final Research Report

Gravitational wave physics and astronomy: Genesis

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Project Area	Gravitational wave physics and astronomy: Genesis
Project/Area Number	17H06357
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	Tanaka Takahiro 京都大学, 理学研究科, 教授 (40281117)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	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) 田越秀行東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (30311765) 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) 固武慶福岡大学, 理学部, 教授 (20435506) 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)
Project Period (FY)	2017-06-30 – 2022-03-31
Keywords	宇宙物理学 / 重力波 / 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 / 星形成
Outline of Final Research Achievements	The objective of this field is to promote the development of young researchers in addition to disseminating world-leading research in gravitational wave physics and astronomy through the trinity of gravitational wave data analysis, multi-messenger observations and theoretical research. In order to reach this objective, follow-up observations of gravitational wave events using many telescopes such as Subaru and many satellites, gravitational wave data analysis for the KAGRA-GEO600 joint observations, application of new data analysis to the many binary black hole merger events detected by gravitational waves and their theoretical interpretations, study on gravitational waves from supernova explosions and neutrinos as exemplified by the addition of gadolinium to Super-Kamiokande, as well as the development of many next-generation instruments.
Free Research Field	宇宙物理学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	(1)重力波データの総合的解析と(2)重力波検出から広がる新しい物理学・天文学の二つの側面から重力波物理学・天文学を推進してきた。(1)では理論とデータ解析が密接に連携し、標準的な枠組みを越えた重力波検出手法の開発をおこない、重力波データから物理的情報を引きだした。 (2)では重力波と関連する研究分野を観測と理論が一体となり推進してきた。一般相対論を超えた重力理論、重力波源となるブラックホールや中性子星からなる連星形成シナリオ、ガンマ線バーストの起源とその放射機構、r-過程元素と呼ばれる重元素の起源、超新星爆発の機構の解明などで世界をリードする研究遂行能力を示した。