2022 Fiscal Year Annual Research Report
The next generation of CMB observation that will realize the neutrino mass measurement and the exploration of super-TeV physics
| Project Area | Exploration of Particle Physics and Cosmology with Neutrinos |
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| Project/Area Number |
18H05539
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
日下 暁人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (20785703)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木内 健司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00791071)
小栗 秀悟 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, 助教 (20751176)
服部 誠 東北大学, 理学研究科, 准教授 (90281964)
鈴木 惇也 京都大学, 理学研究科, 助教 (90795014)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 宇宙マイクロ波背景放射 / ニュートリノ / インフレーション / アクシオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画研究では、初期宇宙観測という切り口で、本領域の目標「ニュートリノを軸とした新しい素粒子・宇宙像の創造」に挑む。宇宙背景放射(CMB)と宇宙背景ニュートリノ(CνB)は、どちらも初期宇宙のビッグバンに起源を持つ。現在、CMBはその偏光パターンも含めた超精密観測が進展している。特に、奇パリティを持つ「Bモード」の観測から、1)銀河団が作る重力レンズ効果の強度観測、それにCνBが与える影響を通したニュートリノ質量和の測定と、2)原始重力波由来のBモード探索による、「初期宇宙インフレーション」の研究、が可能となる。以上の研究を、POLARBEARとその後継であるSimonsArray(SA)、ユニークな観測を目指す純国産実験GroundBIRD (GB)、両者のデータ解析等を推し進めることにより行う。それと同時に、次世代実験CMB-S4にむけた技術開発を推し進めることで、その先でさらに測定精度を向上することを目指す。
SAは２台の望遠鏡がチリ・アタカマにて観測を進めている。さらに、ニュートリノとは異なるさらに軽量の仮想粒子「アクシオン」がもたらしうる偏光角振動の探索を、POLARBEAR実験により行い、これまでで最も精度の良い測定を達成した。GBは焦点面検出器の入れ替えを完了して観測中であり、目標とする超大角度スケールでのCMB測定の可能性を検証している。また、次世代実験でさらに重要となる前景放射除去に関連して、銀河中のダストがCMBを遮ることによる影響、とくにそれがインフレーション探索にもたらす効果を指摘し、論文として発表した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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