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宇宙ひもの検証へ向けた重力波データ解析体制の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K14282
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関名古屋大学

研究代表者

黒柳 幸子  名古屋大学, 高等研究院(理), 特任助教 (60456639)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード宇宙ひも / 重力波 / 宇宙物理
研究成果の概要

Advanced-LIGOによる重力波初直接検出により、重力波観測の体制が加速して整いつつある。重力波実験は、天体物理検証の新しい窓となるだけでなく、宇宙ひも探索の強力な手段であり、現存の探索法よりも圧倒的に良い感度で宇宙ひもを検証できる。本研究課題では、数年内に得られる次世代検出器の重力波データから、宇宙ひもの情報を取り出すための理論研究およびデータ解析体制の構築に取り組んだ。理論・データ解析手法の両面において将来の重力波実験に向けた準備を整えることで、宇宙ひもに関してより多くの情報を引き出し、宇宙ひもに対してより精密な制限を与えることが可能になる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙ひも起源重力波のデータ解析を扱うグループは世界的に見ても少なく、データ解析で検証できる点が全て詰められているとは言い難い。日本でも重力波実験KAGRAの建設が進む中、宇宙ひも重力波のデータ解析コードの開発が進んでいない現状があり、本研究が進むことでその体制を整えることができる。また、本研究によって将来的に重力波実験によって宇宙ひもに対する観測的制限をより強めていくことができれば、生成機構の宇宙相転移や超弦理論などの、加速器では到底届かないようなエネルギーの物理現象を検証することができる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Probing the gravitational wave background from cosmic strings with LISA2020

    • 著者名/発表者名
      Auclair Pierre、Blanco-Pillado Jose J.、Figueroa Daniel G.、Jenkins Alexander C.、Lewicki Marek、Sakellariadou Mairi、Sanidas Sotiris、Sousa Lara、Steer Dani?le A.、Wachter Jeremy M.、Kuroyanagi Sachiko
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2020 号: 04 ページ: 034-034

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2020/04/034

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instability of Higgs Vacuum via String Cloud2020

    • 著者名/発表者名
      Issei Koga, Sachiko Kuroyanagi, Yutaka Ookouchi
    • 雑誌名

      Physics Letter B

      巻: 800 ページ: 135093-135093

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2019.135093

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gravitational-wave background from kink-kink collisions on infinite cosmic strings2019

    • 著者名/発表者名
      Matsui Yuka、Kuroyanagi Sachiko
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 12 ページ: 123515-123515

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.123515

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraints on ultra-low-frequency gravitational waves with statistics of pulsar spin-down rates2019

    • 著者名/発表者名
      Kumamoto Hiroki、Imasato Yuya、Yonemaru Naoyuki、Kuroyanagi Sachiko、Takahashi Keitaro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 489 号: 3 ページ: 3547-3552

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2321

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sensitivity of new detection method for ultra-low frequency gravitational waves with pulsar spin-down rate statistics2018

    • 著者名/発表者名
      Yonemaru Naoyuki、Kumamoto Hiroki、Takahashi Keitaro、Kuroyanagi Sachiko
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 478 号: 2 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/mnras/sty976

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Search for ultra-low frequency GWs with pulsar spin down rates2020

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      4th Korea-Japan bilateral workshop on String axion cosmology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gravitational waves from cosmic strings2020

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      COST CA18108 First Annual Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GW background from kink-kink collisions on infinite cosmic strings2019

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      3rd Korea-Japan bilateral workshop on String axion cosmology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Searching for gravitational waves with pulsars2019

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      6th Korea-Japan workshop on dark energy at KMI
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GW background from kink-kink collisions on infinite cosmic strings2019

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      3rd Cosmological Olentzero Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Matched filtering search for gravitational wave bursts from cosmic strings 22018

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      20th KAGRA face-to-face meeting (ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Matched filtering search for gravitational wave bursts from cosmic strings2018

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      The 6th Korea-Japan workshop on Dark Energy, Korea Astronomy and Space Science Institute
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] パルサータイミングによる重力波検出2018

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      日本SKAパルサー・突発天体研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Matched filtering search for gravitational wave bursts from cosmic strings2017

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      18th KAGRA face-to-face meeting (ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Gravitational waves from the early Universe2017

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      Summer Institute 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gravitational waves from the early Universe2017

    • 著者名/発表者名
      黒柳幸子
    • 学会等名
      2017 Summer Mini-School of Gravitational Wave Research
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 相対論と宇宙の事典(6.3 宇宙背景重力波)2020

    • 著者名/発表者名
      安東正樹、白水徹也、浅田秀樹、石橋明浩、小林努、真貝寿明、早田次郎、谷口敬介
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254131284
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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