2020 Fiscal Year Annual Research Report
Stochastic gravitational wave background search with KAGRA
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20H01899
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
黒柳 幸子 名古屋大学, 理学研究科, 招へい教員 (60456639)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 重力波 / データ解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、KAGRAが国際重力波検出器ネットワークに参加するにあたり、背景重力波のデータ解析の体制を整えることにある。スペクトルの形状・非等方性・偏光といった特徴量に着目し、背景重力波の検出だけでなく、その起源を特定することができるような体制を作る。
初年度はまず、LIGO,Virgo,KAGRA collaborationの背景重力波グループが毎週行っているテレコンに参加し、情報収集を行いながら今後のコード開発の方針を検討した。また、LIGO内で背景重力波のデータ解析に使われているコード(MatApps)を使えるよう計算機環境を整え、テストランを済ませた。さらに、データ解析に取り組む研究員を募集し、次年度からの雇用が決まった。こうした活動により、具体的にデータ解析に取り組むための準備が整えることができた。
また、関連する理論研究として、地上検出器で検出可能な強度の高い背景重力波を予言するインフレーション（またはそれに代わる）モデルの研究を進め、論文２編がJournal of Cosmology and Astroparticle Physicsに掲載された。さらに、同じく地上検出器で検出される可能性がある、宇宙ひもが生成する背景重力波に関する研究も進め、論文がJournal of Cosmology and Astroparticle Physicsに掲載された。
なお、２０２１年の１月から３ヶ月間、産後休暇のため研究を一時中断した。
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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
初年度の活動により、背景重力波のデータ解析に取り組むための準備がほぼ整った。産後休暇により研究が一時中断し、具体的にデータ解析コードの開発までは進まなかったものの、制度により補助事業期間を延長することができたため、期間内に目標を達成するためには十分余裕のあるペースで進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、次年度から雇用の始まる研究員と共に、データ解析コードの開発に取り組む。まずは、従来から使われている基本的な相関解析のコード開発から始め、コードが正常に動作するのを確認でき次第、先行研究との差別化を図るためにコードを改良していく。
なお雇用予定の研究員は機械学習を使った重力波データ解析の経験がある。背景重力波データ解析の分野において機械学習の応用はまだあまり進んでいないため、積極的に取り入れ、新しいデータ解析法の提案を行っていく。
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