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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Large-area CMB surveys for studies of cosmic acceleration and large-scale structure

Planned Research

Project AreaWhy does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future -
Project/Area Number 15H05891
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

羽澄 昌史  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (20263197)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 片山 伸彦  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50290854)
長谷川 雅也  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (60435617)
関本 裕太郎  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (70262152)
満田 和久  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (80183961)
石野 宏和  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90323782)
Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords宇宙物理 / 人工衛星 / 宇宙のインフレーション / 宇宙マイクロ波背景放射
Outline of Annual Research Achievements

本計画の目的は、宇宙マイクロ波背景放射(Cosmic Microwave Backgound、以下CMB と略す)を広域に渡り精密観測し、加速宇宙の本質を実験物理学の立場から探求することである。特に、現代宇宙論最大の課題であるインフレーション宇宙仮説の検証をかつてない精度でおこなうことが主たる狙いである。インフレーションの最も重要な予言は、量子ゆらぎに起因した重力波(原始重力波)の生成である。原始重力波はCMB の直線偏光パターンに渦(B モード)を刻印したと考えられている。これを高い精度で確かめることにより、インフレーションの背後にある究極物理法則を実験・観測により検証する新時代を拓くことができる。また、この測定を通して、重力レンズ効果に起因するCMB 偏光度を観測し、ニュートリノや宇宙の暗黒成分などに関するユニークな情報を得ることも重要な目的である。期間内の目標としては、地上観測結果を得ることと、将来の衛星観測の概念検討を完成させることの二点である。
本年度も、前年度に引き続き、地上観測プロジェクトSimons Arrayと衛星計画LiteBIRDの二本柱で研究を遂行した。Simons Arrayに関しては、1台目の受信機をチリの観測サイトで試験運用し、今後の長期運用によって高精度のインフレーション仮説検証を行う礎を築くことができた。LiteBIRDに関しては、概念検討を終了し、最新のデザインについての結果を論文発表した。2019年5月に、宇宙科学研究所がLiteBIRDを戦略的中型二号機に選定した。これは、本研究なしではなし得ない結果であった。
以上に加えて、計画研究間の交流も積極的に行い、測定の新しいアイディアに関する論文などを発表した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (41 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 9 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 17 results,  Invited: 12 results) Remarks (2 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学バークレー校/カリフォルニア大学サンディエゴ校/コロラド大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カリフォルニア大学バークレー校/カリフォルニア大学サンディエゴ校/コロラド大学
    • # of Other Institutions
      3
  • [Int'l Joint Research] マギル大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      マギル大学
  • [Int'l Joint Research] パリ第7大学/宇宙物理・惑星研究所(IRAP)/パリ第11大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      パリ第7大学/宇宙物理・惑星研究所(IRAP)/パリ第11大学
    • # of Other Institutions
      4
  • [Int'l Joint Research] イタリア宇宙庁/ローマ大学/ミラノ大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      イタリア宇宙庁/ローマ大学/ミラノ大学
    • # of Other Institutions
      6
  • [Int'l Joint Research] カーディフ大学/オックスフォード大学/ケンブリッジ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      カーディフ大学/オックスフォード大学/ケンブリッジ大学
    • # of Other Institutions
      2
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      6
  • [Journal Article] Design of a Testbed for the Study of System Interference in Space CMB Polarimetry2020

    • Author(s)
      Ghigna T.、Matsumura T.、Hazumi M.、Stever S. L.、Sakurai Y.、Katayama N.、Suzuki A.、Westbrook B.、Lee A. T.
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 199 Pages: 622~630

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02359-9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Irradiation Tests of Superconducting Detectors and Comparison with Simulations2020

    • Author(s)
      Minami Y.、Akiba Y.、Beckman S.、Hazumi M.、Kuo C.、Kurinsky N. A.、Kutsuma H.、Lee A. T.、Mima S.、Raum C. R.、Sasse T.、Stever S. L.、Suzuki A.、Westbrook B.
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 199 Pages: 118~129

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02393-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deployment of Polarbear-2A2020

    • Author(s)
      D. Kaneko, M. Hazumi(37番目)et al. (他78名、総著者80名)
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 199 Pages: 1137~1147

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02366-w

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Results of gravitational lensing and primordial gravitational waves from the POLARBEAR experiment2020

    • Author(s)
      Y. Chinone, M. Hazumi(38番目)et al. (他91名、総著者93名)
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 1468 Pages: 012007~012007

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1468/1/012007

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of Stray Impedance in Frequency-Division Multiplexed Readout of TES Sensors in POLARBEAR-2b2020

    • Author(s)
      Elleflot T.、Arnold K.、Barron D.、Crowley K. T.、Dobbs M.、Groh J.、Hasegawa M.、Hazumi M.、Hill C.、Howe L.、Ito J.、Jeong O.、Kaneko D.、Katayama N.、Keating B.、Kusaka A.、Lee A. T.、Lowry L. N.、Raum C.、Seibert J.、Silva-Feaver M.、Siritanasak P.、Suzuki A.、Takakura S.、Takatori S.、Tsai C.、Westbrook B.
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 199 Pages: 840~848

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02387-5

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Updated Design of the CMB Polarization Experiment Satellite LiteBIRD2020

    • Author(s)
      H. Sugai, M. Hazumi (67番目),Y. Minami, Y. Sekimoto, P. A. R.Ade, Y Akiba.et al. (他215名、総著者221名)
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 199 Pages: 1107~1117

    • DOI

      10.1007/s10909-019-02329-w

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] LiteBIRD Cryogenic Chain: 100 mK Cooling with Mechanical Coolers and ADRs2020

    • Author(s)
      Duval Jean-Marc、Prouve Thomas、Shirron Peter、Shinozaki Keisuke、Sekimoto Yutaro、Hasebe Takashi、Vermeulen Gerard、Andre Jerome、Hazumi Masashi、Montier Ludovic、Mot Baptiste
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 199 Pages: 730~736

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02371-z

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Internal Delensing of Cosmic Microwave Background Polarization B-Modes with the POLARBEAR Experiment2020

    • Author(s)
      S. Adachi, M. Hazumi(23番目) et al., (他52名、総著者54名)
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 124 Pages: 131301-1~7

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.124.131301

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of Space-Optimized TES Bolometer Arrays for LiteBIRD2020

    • Author(s)
      Jaehnig G. C.、Arnold K.、Austermann J.、Becker D.、Duff S.、Halverson N. W.、Hazumi M.、Hilton G.、Hubmayr J.、Lee A. T.、Link M.、Suzuki A.、Vissers M.、Walker S.、Westbrook B.
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 199 Pages: 646~653

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02425-2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Irradiation tests of superconducting detectors and comparison with simulations2020

    • Author(s)
      Yuto Minami
    • Organizer
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simons Array2020

    • Author(s)
      Masaya Hasegawa
    • Organizer
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] B01 Study Group:“Large-area CMB surveys for studies of cosmic acceleration and large-scale structure” JFY2015-20192020

    • Author(s)
      Masashi Hazumi
    • Organizer
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Simultaneous determination of the cosmic birefringence and miscalibrated polari-sation angles from LiteBIRD2020

    • Author(s)
      Yuto Minami
    • Organizer
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a new-type thermal filter using gas cooling2020

    • Author(s)
      Shugo Oguri
    • Organizer
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LiteBIRD衛星による全天ミリ波偏光観測2020

    • Author(s)
      関本裕太郎
    • Organizer
      天の川銀河研究会 鹿児島大学
  • [Presentation] LiteBIRDの進捗状況2020

    • Author(s)
      Masashi Hazumi
    • Organizer
      宇宙科学シンポジウム、宇宙科学研究所
    • Invited
  • [Presentation] LiteBIRD2019

    • Author(s)
      Masashi Hazumi
    • Organizer
      B-mode from Space, Max-Planck Institut fur Astrophysik, Germany
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Simultaneous determination of the cosmic birefringence and miscalibrated polarisa-tion angles from CMB experiments2019

    • Author(s)
      Yuto Minam
    • Organizer
      B-mode from Space, Max-Planck Institut fur Astrophysik, Germany
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Japanese Space Projects (LiteBIRD, PFS, ...)2019

    • Author(s)
      Masashi Hazumi
    • Organizer
      Astroparticle Physics International Forum (APIF) ,Toyama, Japan
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] CMB偏光観測衛星LiteBIRDと超伝導技術2019

    • Author(s)
      石野宏和
    • Organizer
      量子エレクトロニクス研究会
    • Invited
  • [Presentation] LiteBIRD Space Mission - A Milestone Project to Probe the Physics of Inflation2019

    • Author(s)
      Hirokazu Ishino
    • Organizer
      Fundamental Physics with Future CMB probles, SISSA, Trieste, Italy
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] LiteBIRD衛星における利得の時間変化による系統誤差の評価2019

    • Author(s)
      中嶋大樹
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会、山形大学
  • [Presentation] LiteBIRD衛星で利用する多層偏光変調器の接着とその振動耐性の研究2019

    • Author(s)
      戸田貴之
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会、山形大学
  • [Presentation] CMB 偏光観測衛星LiteBIRD ミッション定義フェーズ II2019

    • Author(s)
      関本裕太郎
    • Organizer
      日本天文学会 2019年秋季年会
  • [Presentation] Simultaneous determination of the cosmic birefringence and miscalibrated polarisa-tion angles from CMB experiments2019

    • Author(s)
      Yuto Minami
    • Organizer
      COSMO 19, RWTH AachenUniversity, Germany
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LiteBIRD Contributions from IPNS/KEK2019

    • Author(s)
      Masashi Hazumi
    • Organizer
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LiteBIRD Mission and Science2019

    • Author(s)
      Masashi Hazumi
    • Organizer
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Contributions from IPNS/KEK for LiteBIRD2019

    • Author(s)
      Masaya Hasegawa
    • Organizer
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] LiteBIRD leading role of JAXA2019

    • Author(s)
      Yutaro Sekimoto
    • Organizer
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] LiteBIRD Vision and Overview2019

    • Author(s)
      Masashi Hazumi
    • Organizer
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] New Physics from Measurements of CMB Polarization in Space2019

    • Author(s)
      Masashi Hazumi
    • Organizer
      2019 String Theory and Cosmology Conference GRC, Castelldefels, Spain
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Cosmic inflation and Neutrino masses at POLARBEAR/Simons Array2019

    • Author(s)
      Masaya Hasegawa
    • Organizer
      日米40周年シンポジウム(米国・ハワイ)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] KEK CMBグループウェブページ

    • URL

      http://cmb.kek.jp/

  • [Remarks] 新学術領域「加速宇宙」ウェブページ

    • URL

      http://acceleration.ipmu.jp

  • [Funded Workshop] Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU2020

URL: 

Published: 2021-01-27  

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