最新のマイクロ波望遠鏡で探るインフレーション起源重力波と宇宙の暗黒成分

• Project Area: Why does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future -
• Project/Area Number: 18H04347
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 茅根 裕司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (90649675)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 宇宙マイクロ波背景放射 / 観測的宇宙論 / 原始重力波 / 重力波 / ビッグデータ / 重力レンズ / インフレーション / 構造形成 / 宇宙背景放射 / 観測 / 宇宙論 / データ解析

Outline of Annual Research Achievements

昨年度は、本研究の中心となる最新のCMB偏光観測実験Simons Arrayのデプロイメントが始まった年であり、日本の高エネルギー加速器研究機構（KEK）で開発された最初のレシーバー「POLARBEAR-2A」のチリへの設置を実施した。本年度は引き続き観測スケジューリング、遠隔観測のための「ライブモニター」、デプロイメント時におけるクイックデータ解析、それによるデプロイメント作業へのフィードバック・改善を進めた。これらのデプロイメントの現状につい、Journal of Low Temperature Physicsで報告を行った。並行して、科学観測に向けた最終的な準備を進めると共に、ソフトウェアの面ではデータの品質保証解析とパイプライン開発を進めてきた。
Simons Arrayの前実験であるPOLARBEAR実験による科学解析も、本研究の大きなターゲットである。日本のすばる望遠鏡に搭載されているHyper Suprime-Cam（HSC）によるSubaru Strategic Program Dataと、POLARBEAによる相互相関解析を行い、CMB偏光だけを使ったものとしては世界で初めて重力レンズ信号の測定に成功し、これをThe Astronomical Journalの論文として出版した。これ以外にも「ハーシェル・アトラス銀河サーベイとの相互相関検出」、「ディレンジングの実現」、「重力レンズポテンシャル検出(更新)」等の論文を出版した。また、「インフレーション起源重力波の上限」を報告した論文をarxivに投稿した。以上に示した本研究の現状・科学成果を、国際学会での招待講演も含め、複数の学会・カンファレンスで報告した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学バークレー校/カリフォルニア大学サンディエゴ校/ローレンスバークレー国立研究所(米国)
• [Int'l Joint Research] メルボルン大学(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] ケンブリッジ大学(英国)
• [Int'l Joint Research] SISSA(イタリア)
• [Int'l Joint Research] APC(フランス)
• [Int'l Joint Research]
• [Int'l Joint Research] カルフォルニア大学バークレー校/カリフォルニア大学サンディエゴ校/ローレンスバークレー国立研究所(米国)
• [Int'l Joint Research] SISSA(イタリア)
• [Int'l Joint Research] APC(フランス)
• [Int'l Joint Research] ケンブリッジ大学(英国)
• [Journal Article] Internal Delensing of Cosmic Microwave Background Polarization B-Modes with the POLARBEAR Experiment (2020)
  • Author(s): S. Adachi, M. Hasegawa (22番目), M. Hazumi(23番目), Y. Minami (36番目), H. Nishino(39番目) 他49名
  • Journal Title: Physical Review Letters Volume: 124 Issue: 13 Pages: 1313011-7
  • DOI: 10.1103/physrevlett.124.131301
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Results of gravitational lensing and primordial gravitational waves from the POLARBEAR experiment (2020)
  • Author(s): Y. Chinone, M. Hazumi（38番目）et al. （他91名、総著者93名）
  • Journal Title: Journal of Physics: Conference Series Volume: 1468 Issue: 1 Pages: 012007-012007
  • DOI: 10.1088/1742-6596/1468/1/012007
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Deployment of POLARBEAR-2A (2020)
  • Author(s): D. Kaneko, M. Hasegawa(36番目), M. Hazumi(37番目), Y. Minami (56番目), H. Nishino(58番目) 他73名
  • Journal Title: Journal of Low Temperature Physics Volume: 199 Issue: 3-4 Pages: 1137-1147
  • DOI: 10.1007/s10909-020-02366-w
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Cross-correlation of CMB Polarization Lensing with High-z Submillimeter Herschel-ATLAS Galaxies (2019)
  • Author(s): The POLARBEAR collaboration: Y. Chinone et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 886 Issue: 1 Pages: 38-38
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab4a78
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Measurement of the Cosmic Microwave Background Polarization Lensing Power Spectrum from Two Years of POLARBEAR Data (2019)
  • Author(s): M. Aguilar Faundez, M. Hasegawa (19番目), M. Hazumi(20番目), H. Nishino(36番目), Y. Minami(34番目) 他47名
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 893 Issue: 1 Pages: 85-93
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab7e29
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Evidence for the Cross-Correlation between Cosmic Microwave Background Polarization Lensing from Polarbear and Cosmic Shear from Subaru Hyper Suprime-Cam (2019)
  • Author(s): Toshiya Namikawa, Yuji Chinone, Hironao Miyatake, Masamune Oguri, et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 882 Issue: 1 Pages: 62-62
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab3424
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The POLARBEAR Fourier transform spectrometer calibrator and spectroscopic characterization of the POLARBEAR instrument (2019)
  • Author(s): Matsuda F. Chinone Y. et al.
  • Journal Title: Review of Scientific Instruments Volume: 90 Issue: 11 Pages: 115115-115115
  • DOI: 10.1063/1.5095160
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Measurements of Tropospheric Ice Clouds with a Ground-based CMB Polarization Experiment, POLARBEAR (2019)
  • Author(s): S. Takakura, Y. Chinone（12番目）, M. Hasegawa（19番目）, M. Hazumi （20番目）, N. Katayama（23番目）, H. Nishino（35番目）, O. Tajima（44番目）, （他41名、総著者 48名）
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 870 Issue: 2 Pages: 102-102
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaf381
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The POLARBEAR-2 and Simons Array Focal Plane Fabrication Status (2018)
  • Author(s): Westbrook B., Y. Chinone、Hasegawa M.、Hazumi M.、Katayama N、Tajima O、Tomaru T.、et al.
  • Journal Title: Journal of Low Temperature Physics Volume: 193 Issue: 5-6 Pages: 758-770
  • DOI: 10.1007/s10909-018-2059-0
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] POLARBEAR実験による最新Bモード偏光観測結果の総括 (2020)
  • Author(s): 茅根裕司 他
  • Organizer: 日本物理学会第75回年次大会
• [Presentation] POLARBEAR実験: 重力レンズ起源及び原始重力波起源宇宙マイクロ波背景放射Bモード観測の最新結果と次の10年 (2020)
  • Author(s): 茅根裕司
  • Organizer: 弘前大学宇宙グループセミナー
• [Presentation] Constraints on primordial gravitational waves and cross-correlation between gravitational lensing from Polarbear data and optical/infrared survey by the Subaru HSC/the Herschel ATLAS (2019)
  • Author(s): Yuji Chinone
  • Organizer: 15th Rencontres du Vietnam: Cosmology 2019, International Centre for Interdisciplinary Science Education (ICISE)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Constraints on primordial gravitational waves from Polarbear data and the cross-correlation of gravitational lensing with optical survey by the Subaru HSC (2019)
  • Author(s): Yuji Chinone
  • Organizer: TeV Particle Astrophysics (TeVPA) 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Results of gravitational lensing and primordial gravitational waves from the Polarbear experiment (2019)
  • Author(s): Yuji Chinone
  • Organizer: Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP) 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Study of the Cross Correlation between Cosmic Microwave Background Polarization Lensing from Polarbear and Cosmic Shear from Subaru Hyper Suprime-Cam (2019)
  • Author(s): Yuji Chinone
  • Organizer: American Physical Society April Meeting 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 宇宙マイクロ波背景放射観測実験POLARBEARによる重力レンズ起源及び原始重力波起源Bモード偏光観測の最新結果とブラインド解析 (2019)
  • Author(s): 茅根裕司
  • Organizer: 国立天文台談話会
• [Presentation] 宇宙マイクロ波背景放射観測の現在と未来: POLARBEAR実験と次の十年 (2019)
  • Author(s): 茅根裕司
  • Organizer: 第8回観測的宇宙論ワークショップ
  • Invited
• [Presentation] POLARBEAR実験による重力レンズ起源Bモード偏光サーベイと原始重力波起源Bモード偏光サーベイの最新結果 (2019)
  • Author(s): 茅根裕司 他
  • Organizer: 日本物理学会2019年秋季大会
• [Presentation] CMB偏光観測実験POLARBEARの重力レンズ及び原始重力波探査サーベイの最新結果 (2019)
  • Author(s): 茅根裕司 他
  • Organizer: 日本天文学会2019年秋季年会
• [Presentation] CMB偏光観測実験POLARBEARの最新結果とSimons Arrayパイプライン開発の進捗 (2019)
  • Author(s): 茅根裕司
  • Organizer: 日本天文学会 2019年春季年会
• [Presentation] POLARBEARによる原始重力波起源Bモード解析の現状とSimons Arrayパイプライン開発の進捗 (2019)
  • Author(s): 茅根裕司
  • Organizer: 日本天文学会 2019年春季年会
• [Presentation] Ongoing Data Analyses at Polarbear and Prospects of Simons Array (2019)
  • Author(s): Yuji Chinone
  • Organizer: FY2018 Symposium Conference for "Cosmic Acceleration" Research Grant program
  • Int'l Joint Research