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パルサーのグリッチ現象の解明とパルサータイミングアレイへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 20J20509
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
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

久野 晋之介  熊本大学, 自然科学教育部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2022年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードパルサー / 高速電波バースト / 重力波 / 機械学習 / 突発天体
研究開始時の研究の概要

本研究では、低周波重力波の検出法であるパルサータイミングアレイの感度向上のために、ノイズを軽減するデータ解析手法を確立する。具体的なノイズ源として、グリッチ現象と星間物質によるものを考える。パルサーの突発的なスピンアップであるグリッチ現象とパルス周期のゆらぎであるタイミングノイズとの関連を調べる。星間物質中の電子の分布モデルを用いてパルスの伝搬への影響をシミュレートし、観測データと比較しモデルに対する制限や星間物質の影響を明らかにする。

研究実績の概要

Parkes望遠鏡のアーカイブデータを用いて高速電波バーストを探し、新たに4つ発見した。このデータは1990年代前半に行われた観測のもので、今回発見された4つの高速電波バーストはこれまでで最古のものである。さらに、これらはこれまで発見されてきたものと比べてパルス幅が広いことから、高速電波バーストの中のある1群であり、これまでの解析では見逃されてきた可能性がある。これらのことから、アーカイブデータを使った高速電波バースト探索の有用性を示唆する結果となっている。これらの結果は論文としてまとめられ、すでに出版されている。
Fermi望遠鏡の未同定天体をGreen Bank望遠鏡で観測したデータを解析し、ミリ秒の周期のパルサー2つを検出した。これらはNANOGravのデータセットでcontinuous waveをブラインドサーチする際に感度が低い領域に位置している。これらをタイミング観測することで、この領域のcontinuous waveに対する感度を上げることができる可能性がある。この結果を現在論文としてまとめており、来年度前半中に提出する予定である。
今年度も継続してインドのパルサータイミングアレイグループに参加し研究を行ってきた。uGMRTを用いてミリ秒の周期のパルサーを定期的に観測し、それらパルサーの到来時刻と高精度な分散量度の測定結果をまとめたデータリリースを発表した。さらに、これらデータを用いて個々のパルサーのノイズモデルを決定した。これらの研究に共同研究者として関わり、論文を出版、提出している。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Four new fast radio bursts discovered in the Parkes 70-cm pulsar survey archive2022

    • 著者名/発表者名
      Crawford F、Hisano S、Golden M、Kikunaga T、Laity A、Zoeller D
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 515 号: 3 ページ: 3698-3702

    • DOI

      10.1093/mnras/stac2101

    • 関連する報告書
      2022 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] Nanohertz gravitational wave astronomy during SKA era: An InPTA perspective2022

    • 著者名/発表者名
      Joshi et. al
    • 雑誌名

      Journal of Astrophysics and Astronomy

      巻: 43 号: 2

    • DOI

      10.1007/s12036-022-09869-w

    • 関連する報告書
      2022 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] The Indian Pulsar Timing Array: First data release2022

    • 著者名/発表者名
      Tarafdar et. al
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Australia

      巻: 39

    • DOI

      10.1017/pasa.2022.46

    • 関連する報告書
      2022 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 Parkes “Murriyang” Search for Pulsars and Fast Transients in the Large Magellanic Cloud2022

    • 著者名/発表者名
      Hisano Shinnosuke、Crawford Fronefield、Bonidie Victoria、Alam Md F.、Takahashi Keitaro、Lorimer Duncan R.、Ridley Josh P.、McLaughlin Maura M.、Perera Benetge B. P.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 928 号: 2 ページ: 161-161

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac5802

    • 関連する報告書
      2021 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] Low-frequency wideband timing of InPTA pulsars observed with the uGMRT2022

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

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 512 号: 1 ページ: 1234-1243

    • DOI

      10.1093/mnras/stac532

    • 関連する報告書
      2021 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] Evidence for profile changes in PSR J1713+0747 using the uGMRT2021

    • 著者名/発表者名
      Singha Jaikhomba et. al
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 507 号: 1 ページ: L57-L61

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slab098

    • 関連する報告書
      2021 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] Constraints on ultra-low-frequency gravitational waves from an eccentric supermassive black hole binary2021

    • 著者名/発表者名
      Kikunaga Tomonosuke、Hisano Shinnosuke、Kumamoto Hiroki、Takahashi Keitaro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 509 号: 4 ページ: 5188-5196

    • DOI

      10.1093/mnras/stab3345

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Constraints on ultra-low-frequency gravitational waves with statistics of pulsar spin-down rates. II. Mann?Whitney?<i>U</i> test2021

    • 著者名/発表者名
      Kumamoto Hiroki、Hisano Shinnosuke、Takahashi Keitaro
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 号: 4 ページ: 1001-1009

    • DOI

      10.1093/pasj/psab058

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SKA時代に向けた突発天体の研究とVLBIとの関連2022

    • 著者名/発表者名
      久野晋之介
    • 学会等名
      VLBI懇談会シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Parkes望遠鏡によるFRBサーチ2022

    • 著者名/発表者名
      久野晋之介
    • 学会等名
      SKA Japanワークショップ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Parkes望遠鏡を用いた大マゼラン雲中の突発天体探索2021

    • 著者名/発表者名
      久野晋之介
    • 学会等名
      ~中性子星の観測と理論~研究活性化ワークショップ 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Parkes Search for Fast Transients in the Large Magellanic Cloud2021

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Hisano
    • 学会等名
      The 16th International Student Conference on Advanced Science and Technology ICAST 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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