2021 Fiscal Year Annual Research Report
Search for Long-Duration Radio Transients from Neutron Star Mergers with Radio Telescope CHIME
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21J20670
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鹿内 みのり 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 連星中性子星合体 / ショートガンマ線バースト / 電波観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、電波望遠鏡CHIMEのデータ利用に関する交渉を進めていくために、ショートガンマ線バーストからの残光がCHIMEでいくつ観測できそうか理論的に予想した。
理論予想は以下の手順で行った。まずCHIMEの擬似データを多数生成し、尤度比（生成したデータが信号を含んでいる確率と雑音しか含まれていない確率の比）を計算した。尤度比分布から、『ある信頼水準で、データが信号を含んでいる』と言える尤度比の閾値を設定した。そして、擬似データに残光の理論曲線を足し合わせ、計算した尤度比が設定している閾値よりも大きければ『信号が検出できた』と判断した。ショートガンマ線バーストを駆動しうる相対論的ジェットのパラメータを動かしながら、ある距離で発生した残光の理論曲線を多数生成し、信号が検出できるか判断した。これにより、残光までの距離ごとに、信号が検出できる確率を計算した。その確率を足し合わせることで、いくつ残光が観測できるかを求めた。得られた結果は論文としてまとめられており、査読を経て出版された。
また、本結果をまとめたことと、カナダに長期滞在するための資金（若手研究者海外挑戦プログラムより）も得たことで、来年度よりカナダのブリティッシュコロンビア大学に長期滞在することを決めた。同大学にはCHIMEのメンバーも多く在籍している。同大学に滞在することで、メンバーと活発に議論することができ、データの取り扱いについて学び、本研究に関する助言も得られる。本研究を力強く推進していける機会を得ることができた。
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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
得られた結果を論文としてまとめ、査読も済ませたことで、CHIMEのデータ利用に向けた有力な交渉材料を手に入れることができたため。来年度より、データ解析を開始する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、CHIMEのデータの取り扱いについて学びながら、実際のデータに含まれる雑音の特徴について理解する。
今年度の理論予想では、アンテナに起因する熱雑音と時間変動しない天体からの背景放射しか考慮していなかったが、実際のデータでは、干渉型望遠鏡のデータ処理にまつわる雑音や、携帯、テレビといった人間の活動に起因する雑音も考慮する必要がある。雑音に関する理解を深めながら、最終的には連星中性子星合体の観測頻度に制限を課すことを目指す。これまで重力波観測によって観測頻度は見積もられてきたが、それとは独立な制限を課すことになる。より正確で詳細な雑音モデルを構築できれば、精度良く観測頻度を求められるが、ある程度雑音モデルを理解したところで観測頻度を計算し、重力波観測と比較することで雑音モデルへの理解を深めることにも繋がる。
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