2016 Fiscal Year Research-status Report
次世代電波望遠鏡のためのセンチ波・メートル波偏波スペクトル解析ソフトウェアの開発
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26610048
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
高橋 慶太郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (80547547)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電波天文学 / 宇宙磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低周波電波観測における偏波スペクトル解析により、ファラデートモグラフィと呼ばれる手法で宇宙磁場研究を行った。オーストラリアの電波望遠鏡ASKAP (Australian SKA Pathfinder)やSKA (Square Kilometre Array)などの全天偏波サーベイを想定してファラデートモグラフィのソフトウェア開発を行い、RM-CLEANやQU-fitと呼ばれるアルゴリズムに関する性能テストを実行した結果を学術論文を執筆した。その結果、ファラデー深度空間において接近した複数の偏波源に関しては分解できず、１つの偏波源として検出されてしまうことがわかった。これを踏まえてスパースモデリングやレプリカ交換法など、より高度な統計アルゴリズムが必要であることが明確になった。そこでこれらのアルゴリズムを取り入れたソフトウェアを開発している。
また、銀河や超新星残骸などの天体がファラデー深度空間においてどのような形をしているのか、またそこからどのような情報が得られるかについても自明ではない。そこで銀河や超新星残骸の磁場・宇宙線・熱的電子などに関するMHDシミュレーションのデータや解析的なモデルを用いてファラデー深度空間におけるこれらの天体の性質を探った。特に乱流の影響を平均化してその統計的な性質に注目した。その結果、ファラデートモグラフィによって天体の断層的な情報が手に入り、イメージングと組み合わせることによって天体の３次元情報が得られることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2016年度にASKAPの全天偏波サーベイに関して初期科学観測が始まる予定であったが、計画の遅延により2017年度まで延期されることになった。当初、本研究では2016年度にこれまで開発してきたソフトウェアを観測データに適用して宇宙磁場研究を行う予定であったが、この理由のため実行できず研究計画を１年間延長することになった。しかしソフトウェアの開発はこれまでの研究で順調に進んでいるため、後は観測データが得られるのを待つのみである。
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| Strategy for Future Research Activity |
ソフトウェアの開発はこれまでの研究で進んでおり、2017年度に観測データが得られ次第適用することによって当初の目的である銀河磁場の形状や強さなどに関する研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
2016年度に開始される予定であったASKAPの科学観測が2017年度に延期されたため、オーストラリアへの渡航を取りやめたことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ASKAPの科学観測が始まり、データが得られしだオーストラリアに渡航して長期滞在し、現地の研究者と共同研究の議論を行う。
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