| 研究課題/領域番号 |
22KJ0573
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| 補助金の研究課題番号 |
21J20670 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分16010:天文学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鹿内 みのり 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2023年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | ショートガンマ線バースト / 連星中性子星合体 / 重力波 / 電波観測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ショートガンマ線バーストと呼ばれる、謎に満ちた突発天体から放射される微かな光を電波望遠鏡CHIMEで観測することで、その詳細を明らかにすることを目指す。2017年に、中性子星と呼ばれる非常に高密度な天体が合体する際に放出される大きな時空の歪み（重力波）と、ショートガンマ線バーストを同時検出して以来、連星中性子星合体がショートガンマ線バーストを起こすための条件に注目が集まっている。
爆発がどのように駆動されるのか、爆発を引き起こした天体がどのようにして生まれたのか、どれくらい生まれたかを明らかにすることで、突発天体の多様性に迫る。
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| 研究実績の概要 |
電波望遠鏡CHIMEと重力波検出器LIGO/Virgo/KAGRAによるショートガンマ線バーストからの残光の同時観測に向けて、解析パイプラインの構成を大きく見直し、同時観測の可能性について重要な結果を得ることができた。
ここで言う解析パイプラインは、電波データを解析し、ショートガンマ線バーストからの残光探査を行うためのものである。これまで、シミュレーションで得られた残光の光度曲線をノイズデータに足し合わせることで得られたデータを解析パイプラインに通す「injection test」を行っていた。
これまでの解析パイプラインを注意深く見直したところ、問題となったのは、シミュレーションデータを足したデータと、足していない純粋なノイズデータで、異なるプロセスで処理されていたことであった。そこで、新しいパイプラインでは、どちらのデータに対しても、同じプロセスで処理するようにし、injection testによって検出可能とみなされた残光データの性質を調べた。
ここでは、理想的な状況として、ノイズは定常ガウシアンであると仮定し、実際のCHIMEのduty cycle（観測期間のうち、データが存在する日の割合）に応じてデータの一部を隠した場合のデータも解析した。その結果、duty cycleによって検出可能な残光数は大きく変化するものの、付随する重力波探査を行う対象である比較的近く（<~ 100 Mpc）に存在する観測可能な残光の数は大きく変化しないことが分かった。また、残光が近くに存在するほど、推定される残光の発光開始時と実際の開始時の差（”time discrepancy”）が小さくなることも分かった。検出可能な残光のうち10%ほどは、time discrepancyの絶対値が一週間であることも得られた。
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