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超高周波重力波検出用レーザー干渉計の開発と重力波源の探索

研究課題

研究課題/領域番号 17204018
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関国立天文台

研究代表者

川村 静児  国立天文台, 光赤外研究部, 准教授 (40301725)

研究分担者 新井 宏二  国立天文台, 光赤外研究部, 助教授 (50321584)
辰巳 大輔  国立天文台, 光赤外研究部, 助教授 (70333276)
杉山 直  名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (70222057)
千葉 剛  日本大学, 文理学部, 准教授 (40324602)
連携研究者 新井 宏二  国立天文台, 光赤外研究部, 助教授 (50321584)
辰巳 大輔  国立天文台, 光赤外研究部, 助教授 (70333276)
杉山 直  名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (70222057)
千葉 剛  日本大学, 文理学部, 准教授 (40324602)
研究期間 (年度) 2005 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
48,620千円 (直接経費: 37,400千円、間接経費: 11,220千円)
2008年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2007年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2006年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2005年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
キーワード重力波 / レーザー干渉計 / 宇宙物理 / 理論天文学
研究概要

超高周波重力波検出器として、2台のシンクロナス・リサイクリング干渉計を開発し、その動作に成功し、100 MHz 帯での世界最高感度を達成した。そして1,000 秒間のデータ取得を行い、2 台のデータの相関解析を行うことにより、100 MHz の背景重力波に対して過去最高の制限を与えた。また、さらに感度を上げるための新しい検出器レゾナント・スピードメーターを考案・開発し、原理検証に成功した。インフレーション起源の背景重力波の、より正確なスペクトルの計算などの理論的研究も行った。

報告書

(5件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Precision Calculations of the Gravitational Wave Background Spectrum from Inflation2009

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Kuroyanagi, Takeshi Chiba and Naoshi Sugiyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 79 103501

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precision Calculations of the Gravitational Wave Background Spectrum from Inflation2009

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Kuroyanagi, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 79(To appear)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extended Slow-Roll Conditions and Primordial Fluctuations : Multiple Scalar Fields and Generalized Gravity2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Masahide Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 01

      ページ: 19-19

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for a Stochastic Background of 100-MHz Gravitational Waves with Laser Interferometers2008

    • 著者名/発表者名
      Tomotada Akutsu, Seiji Kawamura, Atsushi Nishizawa, Koji Arai, Kazuhiro Yamamoto, Daisuke Tatsumi, Shigeo Nagano, Erina Nishida, Takeshi Chiba, Ryuichi Takahashi, Naoshi Sugiyama, Mitsuhiro Fukushima, Toshitaka Yamazaki, Masa-Katsu Fujimoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101 101101

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant speed meter for gravitational-wave detection2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nishizawa, Seiji Kawamura, and Masa-aki Sakagami
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101 081101

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraints on Primordial Black Holes by Distortions of Cosmic Microwave Background2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tashiro and Naoshi Sugiyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 78 023004

    • NAID

      120001151522

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Location of Two Laser-interferometric Detectors for Gravitational Wave Backgrounds at 100MHz2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nishizawa, Seiji Kawamura, Tomotada Akutsu, Koji Arai, Kazuhiro Yamamoto, Daisuke Tatsumi, Erina Nishida, Masa-aki Sakagami, Takeshi Chiba, Ryuichi Takahashi, and Naoshi Sugiyama
    • 雑誌名

      Class. Quantum Grav. 25 225011

      ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a detector pair for very high frequency gravitational waves2008

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

      Journal of Physics : Conference Series 122

      ページ: 12007-12007

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant speed meter for gravitational-wave detection2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nishizawa, et al
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101

      ページ: 81101-81101

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for a Stoohastic Background of 100-MHz Gravitational Waves with Laser Interferometers2008

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

      Phys. Rev. Lett. 101

      ページ: 101101-101101

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Location of Two Laser-interferometric Detectors for Gravitational Wave Backgrounds at 100 MHz2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nishizawa, et al
    • 雑誌名

      Class. Quantum Grav. 25

      ページ: 225011-225011

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extended Slow-Roll Conditions and Rapid-Roll Conditions2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Masahide Yaraaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 10

      ページ: 21-21

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initial Conditions for Vector Inflation2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba
    • 雑誌名

      Journal of Cosmo logy and Astroparticle Physics 08

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraints on Primordial Black Holes by Distortions of Cosmic Microwave Background2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tashiro, Naoshi Sugiyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 78

      ページ: 23004-23004

    • NAID

      120001151522

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-interferometric detectors for gravitational wave backgrounds at 100 MHz: Detector design and sensitivit2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nishizawa, et. al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 77

      ページ: 22002-22002

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective Search Templates for a Primordial Stochastic Gravitational Wave Background2007

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Yoshiaki Himemoto, Masahide Yamaguchi, Jun'ichi Yokoyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 76

      ページ: 43516-43516

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak Lensing of Galaxy Clusters in MOND2007

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Takahashi, Takeshi Chiba
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 671

      ページ: 45-52

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solar System Constraints to General f(R) Gravity2007

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Tristan L. Smith and Adrienne L. Erickcek
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D 75

      ページ: 124014-124014

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Null Test of the Cosmological Constant2007

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Takashi Nakamura
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 118

      ページ: 815-819

    • NAID

      110006437316

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time Variation of the Proton-electron Mass Ratio and the Fine Structure Constant with a Runaway Dilation2007

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Tatsuo Kobayashi, Masahide Yamaguchi, Jun'ichi Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review D 75

      ページ: 43516-43516

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] w and w' of Scalar Field Models of Dark Energy2006

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D 73

      ページ: 63501-63501

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Generalized Gravity and Ghost2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba
    • 雑誌名

      JCAP 03

      ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Classifying the Future of Universes with Dark Energy2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Ryuichi Takahashi, Naoshi Sugiyama
    • 雑誌名

      Class.Quantum Grav. 22

      ページ: 3745-3758

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Consistency Relation in Cosmology

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Ryuichi Takahashi
    • 雑誌名

      Physical Review D (Accepted and to be published)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] インフレーション起源の背景重力波から探る宇宙再加熱2009

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子、千葉剛、杉山直
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-03-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Resonant speed meter における量子雑音2008

    • 著者名/発表者名
      西澤篤志, 川村静児, 新井宏二, 辰巳大輔, 西田恵里奈, 上田暁俊, 阪上雅昭
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Resonant speed meterにおける量子雑音2008

    • 著者名/発表者名
      西澤篤志
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 100MHz gravitational wave detection2008

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kawamura, Tomotada Akutsu, Atsushi Nishizawa, Koji Arai, Kazuhiro Yamamoto, Daisuke Tatsumi, Erina Nishida, Takeshi Chiba, Naoshi Sugiyama, Ryuichi Takahashi, Akitoshi Ueda
    • 学会等名
      Gravitational Wave Advanced Detector Workshop
    • 発表場所
      Elba, Italy
    • 年月日
      2008-05-13
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 1OOMHz gravitational wave detection2008

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kawamura, et al.
    • 学会等名
      Gravitational Wave Advanced Detector Workshop
    • 発表場所
      Elba, Italy
    • 年月日
      2008-05-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] レーザー干渉計を用いた超高周波重力波検出器の開発 II2007

    • 著者名/発表者名
      阿久津智忠, 川村静児, 新井宏二, 辰巳大輔, 山元一広, 西澤篤志, 西田恵理奈,長野重夫, 杉山直, 高橋龍一, 千葉剛,福嶋美津広, 山崎利孝, 藤本眞克
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] レーザー干渉計を用いた長高周波重力波検出器の開発II2007

    • 著者名/発表者名
      阿久津智忠、他
    • 学会等名
      天文学会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超高周波重力波検出用レーザー干渉計の開発2007

    • 著者名/発表者名
      新井宏二、他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of a detector pair for very high frequency gravitational waves2007

    • 著者名/発表者名
      Tomotada Akutsu, Seiji Kawamura, Koji Arai, Daisuke Tatsumi, Shigeo Nagano, Naoshi Sugiyama, Takeshi Chiba, Ryuichi Takahashi, Kazuhiro Yamamoto, Atsushi Nishizawa, Erina Nishida, Mitsuhiro Fukushima, Toshitaka Yamazaki, and Masa-Katsu Fujimoto
    • 学会等名
      7th Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2007-07-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Laser-interferometric detectors for gravitational-wave background at 100 MHz2007

    • 著者名/発表者名
      A. Nishizawa
    • 学会等名
      JGRG17
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 光と物理学 (第4 章 物理定数の時間変化 p.63-80) 嶺重 慎・高橋義朗・田中耕一郎(編)2007

    • 著者名/発表者名
      千葉剛
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 第4章「物理定数の時間変化」(「光と物理学」嶺重 慎・高橋義朗・田中耕一郎編)2007

    • 著者名/発表者名
      千葉 剛
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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