次世代電波望遠鏡のためのセンチ波・メートル波偏波スペクトル解析ソフトウェアの開発

• 研究課題/領域番号: 26610048
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 高橋 慶太郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (80547547)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 宇宙磁場 / 電波天文学 / スパースモデリング / Square Kilometre Array / 偏波 / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / トモグラフィ

研究成果の概要

宇宙磁場の3次元構造や銀河間空間の磁場を探るための新しい電波天文学の手法であるファラデートモグラフィ法の研究とソフトウェアの開発を行った。オーストラリアの低周波電波望遠鏡であるASKAPやMWAにメンバーとして参加し、ソフトウェアの開発や性能のテスト、物理的な解釈などを進めた。特に、RM CLEANやQU-fitと呼ばれる、ファラデートモグラフィの標準的なアルゴリズムの性能テストを行い、どのような状況でこれらのアルゴリズムが有効に働くかをシミュレーションした。そしてこれらの手法の欠点を補うためにスパースモデリングなどの先進的なアルゴリズムを用いたソフトウェアの開発を行った。

研究成果

• [国際共同研究] カーティン大学/メルボルン大学/CSIRO(オーストラリア)
• [国際共同研究] CSIRO/シドニー大学(オーストラリア)
• [国際共同研究] CSIRO/シドニー大学/メルボルン大学(オーストラリア)
• [雑誌論文] The variance of dispersion measure of high-redshift transient objects as a probe of ionized bubble size during reionization (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshiura Shintaro、Takahashi Keitaro
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 473 号: 2 ページ: 1570-1575
  • DOI: 10.1093/mnras/stx2462
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Constraining the epoch-of-reionization model parameters with the 21-cm bispectrum (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayato Shimabukuro, Shintaro Yoshiura, Keitaro Takahashi, Shuichiro Yokoyama, Kiyotomo Ichiki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 468 号: 2 ページ: 1542-1550
  • DOI: 10.1093/mnras/stx530
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Study of the Vertical Magnetic Field in Face-on Galaxies Using Faraday Tomography (2017)
  • 著者名/発表者名: Ideguchi Shinsuke、Tashiro Yuichi、Akahori Takuya、Takahashi Keitaro、Ryu Dongsu
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 843 号: 2 ページ: 146-146
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa79a1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Constraining the contribution of galaxies and active galactic nuclei to cosmic reionization (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiura Shintaro、Hasegawa Kenji、Ichiki Kiyotomo、Tashiro Hiroyuki、Shimabukuro Hayato、Takahashi Keitaro
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 471 号: 3 ページ: 3713-3726
  • DOI: 10.1093/mnras/stx1754
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cosmic magnetism in centimeter- and meter-wavelength radio astronomy (2017)
  • 著者名/発表者名: Akahori Takuya、Nakanishi Hiroyuki、Sofue Yoshiaki、Fujita Yutaka、Ichiki Kiyotomo、Ideguchi Shinsuke、Kameya Osamu、Kudoh Takahiro、Kudoh Yuki、Machida Mami、Miyashita Yoshimitsu、Ohno Hiroshi、Ozawa Takeaki、Takahashi Keitaro、Takizawa Motokazu、Yamazaki Dai G
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 1 ページ: 1-44
  • DOI: 10.1093/pasj/psx123
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Performance test of RM CLEAN and its evaluation with chi-square value (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyashita, S. Ideguchi, K. Takahashi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: 3 ページ: 44-44
  • DOI: 10.1093/pasj/psw039
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Probing primordial non-Gaussianity consistency relation with galaxy surveys (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Yamauchi, K. Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 93 号: 12 ページ: 123506-123506
  • DOI: 10.1103/physrevd.93.123506
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expected constraints on models of the epoch of reionization with the variance and skewness in redshifted 21cm-line fluctuations (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Kubota, S. Yoshiura, H. Shimabukuro, K. Takahashi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: 4 ページ: 61-61
  • DOI: 10.1093/pasj/psw059
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gravitational waves from an SMBH binary in M87 (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Yonemaru, H. Kumamoto, S. Kuroyanagi, K. Takahashi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 ページ: 106-106
  • DOI: 10.1093/pasj/psw100
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Using rotation measure grids to detect cosmological magnetic fields -- a Bayesian approach (2016)
  • 著者名/発表者名: V. Vacca, N. Oppermann, T. Ensslin, J. Jasche, M. Selig, M. Greiner, H. Junklewitz, M. Reinecke, M. Brueggen, E. Carretti, L. Feretti, C. Ferrari, C. A. Hales, C. Horellou, S. Ideguchi, M. Johnston-Hollitt, R. F. Pizzo, H. Roettgering, T. W. Shimwell and K. Takahashi
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 未定
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Performance test of RM CLEAN and its evaluation with chi-square value (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshimitsu Miyashita, Shinsuke Ideguchi and Keitaro Takahashi
  • 雑誌名: Publications of Astronomical Society of Japan 巻: 未定
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Magnetic Field Spectrum at Cosmological Recombination Revisited (2015)
  • 著者名/発表者名: Shohei Saga, Kiyotomo Ichiki, Keitaro Takahashi and Naoshi Sugiyama
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 91 号: 12 ページ: 123510-123510
  • DOI: 10.1103/physrevd.91.123510
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Studying 21cm power spectrum with one-point statistics (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayato Shimabukuro, Shintaro Yoshiura, Keitaro Takahashi, Shuichiro Yokoyama and Kiyotomo Ichiki,
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 451 号: 1 ページ: 467-474
  • DOI: 10.1093/mnras/stv965
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sensitivity for 21cm Bispectrum from Epoch of Reionization (2015)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Yoshiura, Hayato Shimabukuro, Keitaro Takahashi, Rieko Momose, Hiroyuki Nakanishi and Hiroshi Imai,
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 451 号: 1 ページ: 266-274
  • DOI: 10.1093/mnras/stv855
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Property of intrinsic polarization angle ambiguity in Faraday tomography (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Kumazaki, Takuya Akahori, Shinsuke Ideguchi, Tomoharu Kurayama and Keitaro Takahashi
  • 雑誌名: Publication of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 3 ページ: 617-617
  • DOI: 10.1093/pasj/psu030
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exploring the Intergalactic Magnetic Field by Means of Faraday Tomography (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Akahori, Kohei Kumazaki, Keitaro Takahashi and Dongsu Ryu
  • 雑誌名: Publication of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 3 ページ: 6512-6512
  • DOI: 10.1093/pasj/psu033
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Faraday Dispersion Functions of Galaxies (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ideguchi, Y. Tashiro, T. Akahori, K. Takahashi and D. Ryu
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 792 号: 1 ページ: 51-51
  • DOI: 10.1088/0004-637x/792/1/51
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Scientific activities in the Japanese consortium (2017)
  • 著者名/発表者名: Keitaro Takahashi
  • 学会等名: MWA Project Meeting(イタリア・パドヴァ)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 中性水素21cm線で探る初代天体と宇宙再電離 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋慶太郎
  • 学会等名: 日本物理学会シンポジウム(宇都宮大学)
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代電波望遠鏡SKAによるパルサー研究の将来 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋慶太郎
  • 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2017(国立天文台)
  • 招待講演
• [学会発表] Pulsars and gravitational waves measured with the SKA (2016)
  • 著者名/発表者名: Keitaro Takahashi
  • 学会等名: Australia-Japan School on Low Frequency Astrometry in the SKA Era
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2016-03-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cosmology with Square Kilometre Array and synergies with CMB (2015)
  • 著者名/発表者名: Keitaro Takahashi
  • 学会等名: Fourteenth Marcel Grossmann Meeting
  • 発表場所: イタリア・ローマ
  • 年月日: 2015-07-17
  • 国際学会 / 招待講演