| 研究課題/領域番号 |
21K03610
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
永田 竜 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 主任 (00571209)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 重力レンズ / 宇宙マイクロ波背景放射 / データ解析 / 偏光 / 系統誤差 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、マイクロ波背景輻射の偏光観測データを用いた重力レンズポテンシャル全天地図作成の研究を行う。天球上の異なる領域を観測する複数の観測計画を想定した疑似データ群から、重力レンズポテンシャルの再構築シミュレーションを行い、その再現精度を調査する。偏光地図群を統合的に解析し、それらに付随する系統誤差が重力レンズポテンシャルの再構築において果たす役割を明らかにする。
本研究の成果によって、重力レンズポテンシャル全天地図作成に必要な実験精度を適切に評価することが可能となり、今後の観測計画の立案に寄与すると期待される。
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| 研究実績の概要 |
マイクロ波背景輻射（CMB）の信号は伝播経路上の質量分布から受ける重力レンズ効果によって像が変調されるが、変調によって生じた偏光地図の統計的非等方性を分析することで、レンズ源となっている質量分布を推定することができる。CMB 偏光地図の重力レンズ効果は近年の観測により検出がなされており、宇宙の密度構造の情報源となると期待されている。本研究では重力レンズポテンシャルを全天球上で再構築することを目指しており、そのための実験的枠組の構築に取り組んでいる。
研究初年度の取り組みに置いて、擬似観測データの標本収集に必要なソフトウェア環境の構築を概ね終えている。個別の装置特性を反映した偏光地図群の間に生じる較正の不一致と、それらを全天地図としてレンズ解析の処理を施した際にもたらされるバイアスの応答関係を定量化済である。2022年度には擬似観測データの標本を収集する計画をスタートし、現在も数値シミュレーションによるデータの蓄積を継続している最中である。収集活動の初期に得られた標本群を先行的に解析した結果、実際の観測実験で実現が見込まれる較正水準の範囲内で十分な精度のもと重力レンズポテンシャルを推定できるとの感触を得ており、標本収集の完了を待ってより定量的な評価に移りたい。2022年度には標本に統計処理を適用するためのソフトウェアの開発にも取り組んでおり、年度中にはその作業を終えている。
2022年度までの実績によって、擬似観測データの標本群を用いた解析を遂行し、本研究課題における成果の総括に取り組む準備が完了した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題の実施計画は「擬似観測データの標本生成」、「標本の収集」、「収集した標本群の解析」の三つの段階に分かれている。計画2年目を終えた現時点で、二つ目の段階である「標本の収集」を実行中の状況である。数値シミュレーションの進行ペースは順調に推移しているが、較正誤差の一部の種目については当初見込みよりも大きな計算時間を要することが判明しており、シミュレーションソフトウェアの高速化などを通じて対処していく予定である。総合的に見て実施計画に沿った範囲での進捗を得られており、最終年度には予定通り標本群の解析を行い、研究課題全体の成果をまとめる作業に取り組むことができると考える。2022年度には成果告知活動を再始動し経過報告にもエフォートを割けるようになっており、最終的な成果の報告にも対処できる体制を実現できる見込みである。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度に開始した擬似観測データの標本収集を継続し、また必要に応じてシミュレーションソフトウェアの改善を行い、年度中には標本収集を完了する予定である。収集した標本群の解析を実行して観測実験に求められる較正水準を明らかにすることで、本研究課題の目的を達成することが2023年度の成果目標である。進捗ペース次第では、重力レンズ除去への応用など研究成果拡大の可能性についても視野に入れて、より良い形での成果報告ができるよう検討していく。
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