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重力波研究の新しい展開

研究課題

研究課題/領域番号 13048101
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

坪野 公夫  東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10125271)

研究分担者 藤本 眞克  国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 教授 (90107475)
黒田 和明  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (00242165)
中村 卓史  京都大学, 大学院理学研究科, 教授 (80155837)
大橋 正健  東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80213833)
三尾 典克  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教授 (70209724)
川村 静児  国立天文台, 位置天文天体力学研究系, 助教授 (40301725)
研究期間 (年度) 2001 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
52,000千円 (直接経費: 52,000千円)
2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2005年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
2004年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2003年度: 11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
2002年度: 9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
2001年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
キーワード重力波 / レーザー干渉計 / 宇宙物理 / 超精密計測 / 測地 / ブラックホール / 中性子星 / 初期宇宙 / 連星合体 / 一般相対論 / 重力理論 / 精密計測
研究概要

重力波検出用レーザー干渉計TAMA300にリサイクリング技術を導入することにより、高周波域における感度向上を達成した。また、長期安定運転に備えて干渉計各部やデータ取得・解析部の整備を進め、米国LIGO干渉計群との同時観測運転を2003年2月中旬から2ヶ月間にわたって実施した。このTAMA-LIGO同時観測で得られたデータの解析結果は共同で公表されている。TAMA300は既に3000時間以上の観測データを蓄積しており、これまでに連星合体に伴うチャープ重力波、ブラックホールのリングダウン重力波、連続重力波などに対する上限を求めその結果を報告した。
同時に、TAMA感度の2桁向上を図る次世代干渉計LCGT計画のための技術開発を進めた。低温技術、防振、レーザーなど、次世代大型低温重力波望遠鏡LCGTに必要な要素技術はほぼ出そろった。プロトタイプ実証機である100m低温鏡レーザー干渉計CLIOが神岡に建設され、現在その性能を実証中である。神岡地下に建設されたCLIO用トンネルを利用した地殻ひずみ計が、これまでにない高感度の地球深部観測手段として稼働中である。また、低温鏡に必要な静粛冷凍機の開発がナノテクノロジー分野でも脚光を浴びるなど、他分野への波及効果もあらわれている。
その他、可変帯域型干渉計の研究やレーザー冷却Rb原子を用いた原子干渉計の開発も進んだ。また、理論研究からデシHz帯の重力波探索の重要性が指摘され、スペース干渉計DECIGOが提案された。DECIGOは宇宙初期を見るための宇宙空間低周波重力波検出器として注目されており、そのための理論的検討および基礎技術開発が始まった。
以上のように本領域研究によって、日本の重力波研究を重力波天文学の成立に向けて大きく前進させることができた。

報告書

(7件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (76件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (48件)

  • [雑誌論文] Theoretical approach to thermal noise caused by an inhomogeneously distributed loss : Physical insight by the advanced modal expansion2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev.D 75(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical approach to thermal noise caused by an inhomogeneously distributed loss : Physical insight by the advanced modal expansion2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical approach to thermal noise caused by an inhomogeneously distributed loss : Physical insight by the advanced modal expansion2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      Phy. Rev. D 75(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Results of the search for inspiraling compact star binaries from TAMA300' s observation in 2000-20042006

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Akutsu et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 74-12

      ページ: 122002-122002

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Joint LIGO and TAMA300 search for gravitational waves from inspiralling neutron star binaries2006

    • 著者名/発表者名
      B.Abbott et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 73-10

      ページ: 102002-102002

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Results of the search for inspiralling compact star binaries from TAMA300' s observation in 2000-20042006

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Akutsu et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 74-12

      ページ: 122002-122002

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Results of the search for inspiraling compact star binaries from TAMA300's observation in 2000-20042006

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Akutsu et al.
    • 雑誌名

      Phy. Rev. D 74-12

      ページ: 122002-122002

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Joint LIGO and TAMA300 search for gravitational waves from inspiralling neutron star binaries2006

    • 著者名/発表者名
      B.Abbott et al.
    • 雑誌名

      Phy. Rev. D 73-10

      ページ: 102002-102002

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Veto analysis for gravitational wave burst signals in TAMA300 data using an ALF filter2006

    • 著者名/発表者名
      T.Akutsu et al.
    • 雑誌名

      Class. Quantum Grav. 23-8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Japanese space gravitational wave antenna. DECIGO2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kawamura et al.
    • 雑誌名

      Class. Quantum Grav. 23-8

    • NAID

      120006746578

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Active vibration isolation using a Suspension Point Interferometer2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Aso et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 32

      ページ: 451-456

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Upper limits from the LIGO and TAMA detectors on the rate of gravitational-wave bursts2005

    • 著者名/発表者名
      B.Abbott et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 72-12

      ページ: 122004-122004

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation results by the TAMA300 detector on gravitational wave bursts from stellar-core collapses2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ando et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 71-8

      ページ: 82002-82002

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Upper limits from the LIGO and TAMA detectors on the rate of gravitational-wave bursts2005

    • 著者名/発表者名
      B.Abbott et al.
    • 雑誌名

      Phy.Rev.D 72-12

      ページ: 122004-122004

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation results by the TAMA300 detector on gravitational wave bursts from stellar-core collapses2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ando et al.
    • 雑誌名

      Phy.Rev.D 71-8

      ページ: 82002-82002

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coincidence analysis to search for inspiraling compact binaries using TAMA300 and LISM data2004

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi et al.
    • 雑誌名

      Phy.Rev.D 70-4

      ページ: 42003-42003

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Systematic measurement of the intrinsic losses in various kinds of bulk fused silica2004

    • 著者名/発表者名
      K.Numata et al.
    • 雑誌名

      Phy.Lett.A 327-4

      ページ: 263-271

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stabilization of a Fabry Perot interferometer using a suspension-point interferometer2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Aso et al.
    • 雑誌名

      Phys.Lett.A 327-1

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Online calibration and pre-processing of TAMA data2004

    • 著者名/発表者名
      D.Tatsumi et al.
    • 雑誌名

      Class.Quantum.Grav. 21-5

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coincidence analysis to search for inspiraling compact binaries using TAMA300 and LISM data2004

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D 70-4

      ページ: 42003-42003

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Status of TAMA3002004

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi et al.
    • 雑誌名

      Class.Quantum Grav. 21-5

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Online calibration and pre-processing of TAMA data2004

    • 著者名/発表者名
      D.Tatsumi et al.
    • 雑誌名

      Class.Quantum Grav. 21-5

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis for burst gravitational waves with TAMA300 data2004

    • 著者名/発表者名
      M.Ando et al.
    • 雑誌名

      Class.Quantum Grav. 21-5

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Present status of large-scale cryogenic gravitational wave telescope2004

    • 著者名/発表者名
      T.Uchiyama et al.
    • 雑誌名

      Class.Quantum Grav. 21-5

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Wide-band direct measurement of thermal fluctuations in an interferometer2003

    • 著者名/発表者名
      K.Numata et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 91-26

      ページ: 260602-260602

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 宇宙を探る新しい目 重力波2002

    • 著者名/発表者名
      古在由秀 他
    • 総ページ数
      175
    • 出版者
      (株)クバプロ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 「研究成果報告書概要(欧文)」より2002

    • 著者名/発表者名
      Y.Kozai et al.
    • 総ページ数
      175
    • 出版者
      New window into the Universe, Kubapro Ltd.
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 極低温冷凍機2003

    • 発明者名
      鈴木敏一
    • 権利者名
      鈴木敏一
    • 産業財産権番号
      2003-165908
    • 出願年月日
      2003-06-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Numata: "Wide-band direct measurement of thermal fluctuations in an interferometer"Phys.Rev.Lett.. 91-26. 260-602 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kuroda: "Current status of large-scale cryogenic gravitational wave telescope"Class.Quantum Grav.. 20-17. 871-884 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kanda: "Advantages of simultaneous observation for TAMA300 with recently operating interferometric gravitational wave detectors"Class.Quantum Grav.. 20-17. 761-768 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Takahashi: "Operational status of TAMA300"Class.Quantum Grav.. 20-17. 593-598 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nagano: "Development of a multistage laser frequency stabilization for an interferometric gravitational-wave detector"Rev.Sci.Instrum.. 74-9. 4176-4183 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tsubono: "Search for Gravitational Waves"Prog.Theor.Phys.Suppl.. 151. 115-121 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ando: "Current Status of TAMA"Class. Quantum Grav.. 19-7. 1409-1419 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Szabolcs Marka: "Anatomy of the TAMA SAS Seismic Attenuation System"Class. Quantum Grav.. 19-7. 1605-1614 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Takamori: "Mirror Suspension System for the TAMA SAS"Class. Quantum Grav.. 19-7. 1615-1621 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamamoto: "Study of the Thermal Noise Caused by Inhomogeneously Distributed Loss"Class. Quantum Grav.. 19-7. 1689-1696 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Numata: "Intrinsic Losses in Various Kinds of Fused Silica"Class. Quantum Grav.. 19-7. 1697-1702 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Arai: "Sensing and Controls for Power-recycling of TAMA300"Class. Quantum Grav.. 19-7. 1843-1848 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeo Nagano: "Development of a light source with an injection-locked Nd:YAG laser and a ring-mode cleaner for the TAMA 300 gravitational-wave detector"Rev. Sci. Instrum.. 73-5. 2136-2142 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] R.Takahashi: "Vacuum-compatible vibration isolation stack for an interferometric gravitational wave detector TAMA300"Rev. Sci. Instrum.. 73-6. 2434-2439 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamamoto: "Thermal noise caused by an inhomogeneous loss in the mirrors used in the gravitational wave detector"Phys. Lett. A. 305-1-2. 18-25 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] V.N.Rudenko: "Atmospheric gravity perturbations measured by a ground-based interferometer with suspended mirrors"Class. Quantum Grav.. 20-2. 317-330 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tomaru: "Maximum heat transfer along a sapphire suspension fiber a cryogenic interferometric gravitational wave detector"Phys. Lett. A. 301. 215-219 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tomaru: "Evaluation of the performance of polished mirror surfaces for the TAMA gravitational wave detector by use of a wave-front tracing simulation"Appl. Opt.. 41. 5913-5920 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kuroda: "Progress in Gravitational Wave Detection : Interferometers, K. Kuroda and LCGT Collaboration"Nuclear Physics B (Proc. Suppl.). 110. 202-208 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tomaru: "Thermal lensing in cryogenic sapphire substrates"Class. Quantum Grav.. 19. 2045-2049 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kuroda: "Japanese Large Interferometers"Class. Quantum Grav.. 19. 1237-1245 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Miyakawa: "Development of a suspension-mass RSE interferometer using third harmonic demodulation"Class. Quantum Grav.. 19. 1547-1554 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yasushi Mino: "Covariant selfforce regularization of a particle orbiting a schwarzschild black hole : mode decomposition regularization"Progress of Theoretical Physics. 108-6. 1039-1064 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Mio: "Interferometric gravitational wave detector in Japan"Porc. of the 7th international symposium on foundations of quantum mechanics in the light if new technology. 259-264 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三尾典克: "動き始めた重力波天文台"数理科学. 476. 78-83 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Mio: "Application of a high-performance damping metal to gravitational wave detectors"Class. Quantum Grav.. 19. 259-264 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Somiya: "Induced current damping for the suspension system of a gravitational-wave detector"Rev. Sci. Instrum.. 73. 3942-3945 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Zhao, S.: "Deformation and stress localization at the Nankai subduction zone, southwest Japan"Earth and Planetary Science Letters. 206. 145-160 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takemoto, S.: "Effect of groundwater changes on SG observations in Kyoto and Bandung"Bulletin d'Information des Marees Terrestres (BIM). 136-10. 839-848 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kunihito Ioka: "A Possible Origin of Lognormal Distributions in Gamma-Ray Bursts"Astrophys. J. Letters. 570. L21-L24 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ryo Yamzaki: "X-ray Flashes from Off-axis Gamma-Ray Bursts"Astrophys. J. Letters. 571. L31-L35 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Zhu, Z.: "Cardassian Expansion : Constraints from Compact Radio Source Angular Size versus Redshift Data"Astrophys. J.. 581. 1-4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Zhu, Z.: "Constraints on Cardassian Expansion from Distant Type Ia Supernovae"Astrophys. J.. 585. 52-56 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Qiu: "Magnetic Field Error Analysis of a Low-b Quadrupole Magnet"IEEE Trans. on Applied Superconductivity. 12-1. 215-218 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Mito: "Application of High Temperature Superconductor in National Institute for Fusion Science"IEEE Trans. on Applied Superconductivity. 12-1. 606-610 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木敏一: "宇宙のロマン"電子情報通信学会誌. 86-1. 17-20 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamamoto: "Experimental Study of Thermal Noise Caused by an Inhomogeneously Distributed Loss"Phys. Lett. A. 280-5-6. 289-296 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tagoshi: "The First Search of Gravitational Waves from Inspiraling Compact Binaries using TAMA300 data"Phys. Rev. D. 63-6. 1-5 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Numata: "Measurement of the Mechanical Loss of Crystalline Samples using a Nodal Support"Phys. Lett. A. 284-4-5. 162-171 (2001)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2021-12-08  

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