2021 Fiscal Year Annual Research Report
Calibration Standard and High-Precision Data Analysis toward the Observational Era of Gravitational Waves
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17H06133
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
神田 展行 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (50251484)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
都丸 隆行 国立天文台, 重力波プロジェクト, 教授 (80391712)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | 重力波観測 / 相対性理論 / データ解析 / レーザー干渉計 / 宇宙物理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重力波観測において不可欠である、時空の歪みを正確に求める較正についての研究を推進した。日本のKAGRA実験においてレーザー光の輻射圧を用いた鏡の変位を励起する「フォトンキャリブレーター」を構築した。較正用レーザー強度を米国LIGOと協力して相対較正を達成した。また較正ハードウエアの不定性を1~2%程度まで抑えた。2020年の第3次国際共同観測において得られたKAGRAの較正データを、オフラインでより高精度に較正して30-1500Hzを対象として再生成した。その精度は低周波では5%,高周波では10%程度(1σ)の誤差に収まっている。これらにより本研究の目標の一つである、重力波検出器の精度の高い較正、系統誤差の低減と見積を達成した。
また、国際重力波観測網との連携を深め、KAGRAにおいて米国LIGO、欧州Virgoと数秒~１０秒程度のリアルタイムで観測データ共有を実装した。これにより国際重力波観測網に貢献した。本研究で構築した大阪市立大学の計算機クラスターにも実装して常時稼働させ、国際重力波観測網の低遅延・リアルタイムでのデータ利用を前提で研究が進んだ。
較正データを利用した重力波のイベント解析研究では、KAGRA稼働時の重力波方向決定精度についての研究や、連星合体重力波イベントの質量決定を利用して種族III星起源かどうかを尤度比検定で解析するという成果があった。さらに特に、時間-周波数平面に着目した研究では、ヒルベルト＝ファン変換を用いた超新星爆発時の重力波に定在降着衝撃波不安定性の形跡を評価、ラプラス変換を用いた新しい時間ー周波数領域解析の開発が進んだ。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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