2020 Fiscal Year Research-status Report
即時重力波アラートに向けた環境雑音除去システムの構築
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19K03896
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
端山 和大 福岡大学, 理学部, 准教授 (70570646)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | KAGRA / 望遠鏡状態 / 重力波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は、2019年度に構築した、リアルタイムでのKAGRA望遠鏡の観測状態に基づいたデータクオリティ評価システムを、2020年2月から4月まで行われたたLIGOとVirgo、GEO、KAGRAによる初めての共同観測で実際に運用し、問題点の洗い出しと、システムの完成度を調べた。現状ではKAGRAは観測体制に入ったものの、まだ不安定な状況が続くため、長時間の安定観測には至らなかったが、それでもリアルタイムで望遠鏡の観測状態を評価するシステムが動作することを確認した。また、得られた観測データと、データクオリティ評価結果を利用して、ＫＡＧＲＡとしては初の国際共同重力波探査を行った。我々は特に、突発性重力波の探査について国際共同観測チームをリードして、探査を進めた。現在観測結果を論文にする上でも中心となって進めている。また、重力波を検出した際に、リアルタイムで波形解析をして、物理を明らかにする研究を進めた。本年度は、超新星爆発からの重力波の円偏光についての検出可能性に関して、世界の独立したグループが行った３Ｄシミュレーションで得られた様々な重力波形に対して調べ、モデルには寄るが、コアの回転を持つモデルに関しては５kpc程度まで検出できることを示し、論文をPhysics Review D.に投稿した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度に構築した、リアルタイムでのデータクオリティ評価システムを国際共同重力波観測で運転させ、重力波探査に用いることは、本研究課題の目標の1つであり、それが2020年度に成功したことは本研究が順調に進展していると判断してよいと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は2020年度では実現できなかった、長期間の観測に対して、データクオリティ評価システムを運転させることと、実際に即時重力波アラートに寄与することを第一目標とする。そのためにはＫＡＧＲＡが重力波アラートを出せるところまで感度を上げる必要があり、そのために重力波探査の観点からデータクオリティ評価システムの成熟化と望遠鏡運転へのフィードバックを行っていく。
また、即時アラートが実現できた際にどんな天文学的なゲインが得られるかについても萌芽的な研究を行い、ＬＩＧＯ、Ｖｉｒｇｏとの共同観測の中で主導的に研究を進めていく。特に、申請者がリーダーを務める波形不定性が高い重力波の探査（例えば超新星爆発からの重力波など）について、即時アラートによって検出された重力波波形から円偏光を援用し、重力波源のダイナミクスの情報をアラートともに送信することで、マルチメッセンジャー観測に寄与を行っていく。
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| Causes of Carryover |
昨年度はCOVID-19のため、出張計画と研究計画の一部変更が行われたため。本年度は、昨年度できなかった、KAGRAオンサイトでの雑音評価研究を進める計画である。
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