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POLARBEAR実験による原始重力波探査

研究課題

研究課題/領域番号 14J01662
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関大阪大学

研究代表者

髙倉 理  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードインフレーション / 宇宙マイクロ波背景放射 / 重力波
研究実績の概要

原始重力波は宇宙誕生直後に起こったインフレーションを知る重要な手がかりである。原始重力波は宇宙マイクロ波背景放射(CMB)にBモード偏光と呼ばれる偏光ゆらぎパターンを作る。本研究では、POLARBEAR実験に参加し、超高感度の望遠鏡を用いてCMB偏光観測を行うことにより、この原始重力波起源のBモード偏光観測を目指す。
POLARBEAR実験は2014年5月から20度×35度の領域を観測する広視野観測を開始した。広視野観測では観測領域を走査するのに時間がかかるため、低周波数に現れる1/fノイズを落とすことが重要である。本研究では、1/fノイズ対策として主焦点に連続回転半波長板を導入した。
連続回転半波長板を導入することにより理想的には1/fノイズのない観測ができる。しかし、実際は望遠鏡や検出器の非理想性により、1/fノイズが生じる。原始重力波起源Bモード偏光観測を高い感度で実現するためには、それらの非理想性を理解し、正しく補正することが必要である。例えば昨年度の研究では主鏡での反射による無偏光信号から偏光信号への漏れ込みの影響を考慮した。本年度は新たに検出器の非線形性によっても無偏光信号から偏光信号への漏れ込みが起こることを指摘し、実際に得られた漏れ込みの割合が検出器のモデルで説明できることを確認した。しかし、まだ取り除けていない1/fノイズが残っており、科学観測結果の発表には至らなかった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] University of California/Lawrence Berkeley National Laboratory/University of Colorado(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Dalhousie University/McGill University/Simon Fraser University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Univ Paris Diderot(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] SISSA(イタリア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Cardiff University/Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] POLARBEAR Constraints on Cosmic Birefringence and Primordial Magnetic Fields2015

    • 著者名/発表者名
      POLARBEAR Collaboration, P. A. R. Ade, O. Tajima (78番目), 他84名
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 92 号: 12 ページ: 123509-123509

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.123509

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Measurement of the Cosmic Microwave Background B-Mode Polarization Power Spectrum at Sub-Degree Scales with POLARBEAR2014

    • 著者名/発表者名
      POLARBEAR Collaboration, P.A.R. Ade et.al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 794 号: 2 ページ: 171-171

    • DOI

      10.1088/0004-637x/794/2/171

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of the Cosmic Microwave Background Polarization Lensing Power Spectrum with the POLARBEAR Experiment2014

    • 著者名/発表者名
      POLARBEAR Collaboration, P.A.R. Ade et.al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 113 号: 2 ページ: 021301-021301

    • DOI

      10.1103/physrevlett.113.021301

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evidence for Gravitational Lensing of the Cosmic Microwave Background Polarization from Cross-Correlation with the Cosmic Infrared Background2014

    • 著者名/発表者名
      POLARBEAR Collaboration, P.A.R. Ade et.al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 112 号: 13 ページ: 131302-131302

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.131302

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] POLARBEAR実験: 広視野観測の解析の現状2016

    • 著者名/発表者名
      髙倉 理
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CMB偏光観測実験POLARBEARの解析と観測の現状2015

    • 著者名/発表者名
      髙倉 理
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪市立大学杉本キャンパス (大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] POLARBEAR results and the upgrade plan for POLARBEAR-2 and Simons Array2015

    • 著者名/発表者名
      髙倉 理
    • 学会等名
      11th Rencontres du Vietnam on Cosmology
    • 発表場所
      ICISE (Quy Nhon, ベトナム)
    • 年月日
      2015-08-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] POLARBEAR実験: 主焦点連続回転半波長板を用いた広視野観測の解析2015

    • 著者名/発表者名
      髙倉 理
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス/大阪府豊中市
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] POLARBEAR実験の連続回転半波長板を用いた観測と解析の現状2014

    • 著者名/発表者名
      髙倉 理
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学本庄キャンパス/佐賀県佐賀市
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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