2021 Fiscal Year Annual Research Report
Deciphering string axiverse from multi-wavelength observations of gravitational waves
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19H01894
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
浦川 優子 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, 准教授 (80580555)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北嶋 直弥 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50737955)
西澤 篤志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90569378)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アクシオン / 重力波 / 暗黒物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、重力波観測主に大型電波干渉計SKAを通じて大幅な精度向上が見込まれるナノヘルツ帯の重力波観測を通じて、アクシオン暗黒物質の痕跡の探査を行うことである。これに向けアクシオン暗黒物質の模型の自由度を考慮した上で、予言される重力波振幅の大きさ及び周波数を見積もり、その観測可能性を議論することであった。
２０２１年度までに、アクシオン暗黒物質が放出する重力波スペクトラム、主に周波数・振幅の理論予言に関する基本的理解を構築することができた。前年度までに得られた理解をもとに、２０２２年度は研究分担者の北嶋氏、西澤氏とともにアクシオン暗黒物質由来の重力波の大型電波干渉計SKAによる観測可能性の検証を行った。特に、アクシオン由来の重力波の特徴として、右巻きと左巻きの重力波の振幅が異なる（円偏光を持つ）ことが挙げられる。これまでにパルサーの観測を通じた重力波検出法（パルサータイミングアレイ）を用いた円偏光を持つ重力波検出において直面する困難な点を整理した上で、円偏光を持つ重力波の検出可能性を検証した。現在はこれらの成果を論文としてまとめているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、パルサーの観測を通じた重力波検出法（パルサータイミングアレイ）を用いたアクシオン暗黒物質由来の円偏光を持つ重力波の検出可能性についてまとめた論文を発表することを目標としていた。一定の成果を得ることが出来たが、当初計画していたアプローチではうまくいかないことがわかったため、２０２２年度中に論文として発表するには至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
２０２２年度に得られたパルサータイミングアレイを用いたアクシオン暗黒物質由来の円偏光を持つ重力波の検出可能性に関する成果を、可能な限り早急に論文としてまとめる。
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Research Products
(1 results)
