低温フォトグラメトリ技術により実現する高精度CMB偏光観測とアクシオン探索

• 研究課題/領域番号: 25K01019
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: Matsuda Frederick 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, 特任助教 (40867032)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2029年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2028年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2027年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: 宇宙マイクロ波背景放射 / アクシオン / フォトグラメトリ

研究開始時の研究の概要

近年注目されているのが、宇宙マイクロ波背景放射（CMB）偏光の精密観測による、暗黒エ
ネルギーや暗黒物質の候補となりうるアクシオン粒子の発見である。しかし、現在の観測では、高精度アクシオン探索に必要な望遠鏡の偏光角の較正精度が足りていない。中でも、望遠鏡を観測時に低温まで冷却する際に生まれる熱変形により、光学系が変形し偏光角を回転させてしまう系統誤差が課題となっている。本研究では、低温・真空下で光学系の精密形状測定を可能とする低温フォトグラメトリ技術を開発し、熱変形による影響を補正する解析手法を確立する。偏光角較正誤差を±0.02度まで改善することにより、アクシオン探索の決定的な観測を導く。