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2019 年度 実績報告書

宇宙マイクロ波背景放射の広天域観測で探る加速宇宙と大規模構造

計画研究

研究領域なぜ宇宙は加速するのか? - 徹底的究明と将来への挑戦 -
研究課題/領域番号 15H05891
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

羽澄 昌史  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (20263197)

研究分担者 片山 伸彦  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50290854)
長谷川 雅也  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (60435617)
関本 裕太郎  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, 教授 (70262152)
満田 和久  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, 教授 (80183961)
石野 宏和  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90323782)
研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード宇宙物理 / 人工衛星 / 宇宙のインフレーション / 宇宙マイクロ波背景放射
研究実績の概要

本計画の目的は、宇宙マイクロ波背景放射(Cosmic Microwave Backgound、以下CMB と略す)を広域に渡り精密観測し、加速宇宙の本質を実験物理学の立場から探求することである。特に、現代宇宙論最大の課題であるインフレーション宇宙仮説の検証をかつてない精度でおこなうことが主たる狙いである。インフレーションの最も重要な予言は、量子ゆらぎに起因した重力波(原始重力波)の生成である。原始重力波はCMB の直線偏光パターンに渦(B モード)を刻印したと考えられている。これを高い精度で確かめることにより、インフレーションの背後にある究極物理法則を実験・観測により検証する新時代を拓くことができる。また、この測定を通して、重力レンズ効果に起因するCMB 偏光度を観測し、ニュートリノや宇宙の暗黒成分などに関するユニークな情報を得ることも重要な目的である。期間内の目標としては、地上観測結果を得ることと、将来の衛星観測の概念検討を完成させることの二点である。
本年度も、前年度に引き続き、地上観測プロジェクトSimons Arrayと衛星計画LiteBIRDの二本柱で研究を遂行した。Simons Arrayに関しては、1台目の受信機をチリの観測サイトで試験運用し、今後の長期運用によって高精度のインフレーション仮説検証を行う礎を築くことができた。LiteBIRDに関しては、概念検討を終了し、最新のデザインについての結果を論文発表した。2019年5月に、宇宙科学研究所がLiteBIRDを戦略的中型二号機に選定した。これは、本研究なしではなし得ない結果であった。
以上に加えて、計画研究間の交流も積極的に行い、測定の新しいアイディアに関する論文などを発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 17件、 招待講演 12件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学バークレー校/カリフォルニア大学サンディエゴ校/コロラド大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア大学バークレー校/カリフォルニア大学サンディエゴ校/コロラド大学
    • 他の機関数
      3
  • [国際共同研究] マギル大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      マギル大学
  • [国際共同研究] パリ第7大学/宇宙物理・惑星研究所(IRAP)/パリ第11大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      パリ第7大学/宇宙物理・惑星研究所(IRAP)/パリ第11大学
    • 他の機関数
      4
  • [国際共同研究] イタリア宇宙庁/ローマ大学/ミラノ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      イタリア宇宙庁/ローマ大学/ミラノ大学
    • 他の機関数
      6
  • [国際共同研究] カーディフ大学/オックスフォード大学/ケンブリッジ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      カーディフ大学/オックスフォード大学/ケンブリッジ大学
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      6
  • [雑誌論文] Design of a Testbed for the Study of System Interference in Space CMB Polarimetry2020

    • 著者名/発表者名
      Ghigna T.、Matsumura T.、Hazumi M.、Stever S. L.、Sakurai Y.、Katayama N.、Suzuki A.、Westbrook B.、Lee A. T.
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 ページ: 622~630

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02359-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Irradiation Tests of Superconducting Detectors and Comparison with Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Y.、Akiba Y.、Beckman S.、Hazumi M.、Kuo C.、Kurinsky N. A.、Kutsuma H.、Lee A. T.、Mima S.、Raum C. R.、Sasse T.、Stever S. L.、Suzuki A.、Westbrook B.
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 ページ: 118~129

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02393-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deployment of Polarbear-2A2020

    • 著者名/発表者名
      D. Kaneko, M. Hazumi(37番目)et al. (他78名、総著者80名)
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 ページ: 1137~1147

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02366-w

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Results of gravitational lensing and primordial gravitational waves from the POLARBEAR experiment2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Chinone, M. Hazumi(38番目)et al. (他91名、総著者93名)
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1468 ページ: 012007~012007

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1468/1/012007

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Stray Impedance in Frequency-Division Multiplexed Readout of TES Sensors in POLARBEAR-2b2020

    • 著者名/発表者名
      Elleflot T.、Arnold K.、Barron D.、Crowley K. T.、Dobbs M.、Groh J.、Hasegawa M.、Hazumi M.、Hill C.、Howe L.、Ito J.、Jeong O.、Kaneko D.、Katayama N.、Keating B.、Kusaka A.、Lee A. T.、Lowry L. N.、Raum C.、Seibert J.、Silva-Feaver M.、Siritanasak P.、Suzuki A.、Takakura S.、Takatori S.、Tsai C.、Westbrook B.
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 ページ: 840~848

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02387-5

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Updated Design of the CMB Polarization Experiment Satellite LiteBIRD2020

    • 著者名/発表者名
      H. Sugai, M. Hazumi (67番目),Y. Minami, Y. Sekimoto, P. A. R.Ade, Y Akiba.et al. (他215名、総著者221名)
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 ページ: 1107~1117

    • DOI

      10.1007/s10909-019-02329-w

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] LiteBIRD Cryogenic Chain: 100 mK Cooling with Mechanical Coolers and ADRs2020

    • 著者名/発表者名
      Duval Jean-Marc、Prouve Thomas、Shirron Peter、Shinozaki Keisuke、Sekimoto Yutaro、Hasebe Takashi、Vermeulen Gerard、Andre Jerome、Hazumi Masashi、Montier Ludovic、Mot Baptiste
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 ページ: 730~736

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02371-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Internal Delensing of Cosmic Microwave Background Polarization B-Modes with the POLARBEAR Experiment2020

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, M. Hazumi(23番目) et al., (他52名、総著者54名)
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 124 ページ: 131301-1~7

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.124.131301

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Space-Optimized TES Bolometer Arrays for LiteBIRD2020

    • 著者名/発表者名
      Jaehnig G. C.、Arnold K.、Austermann J.、Becker D.、Duff S.、Halverson N. W.、Hazumi M.、Hilton G.、Hubmayr J.、Lee A. T.、Link M.、Suzuki A.、Vissers M.、Walker S.、Westbrook B.
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 ページ: 646~653

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02425-2

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Irradiation tests of superconducting detectors and comparison with simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Yuto Minami
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • 国際学会
  • [学会発表] Simons Array2020

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hasegawa
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] B01 Study Group:“Large-area CMB surveys for studies of cosmic acceleration and large-scale structure” JFY2015-20192020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hazumi
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous determination of the cosmic birefringence and miscalibrated polari-sation angles from LiteBIRD2020

    • 著者名/発表者名
      Yuto Minami
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a new-type thermal filter using gas cooling2020

    • 著者名/発表者名
      Shugo Oguri
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU
    • 国際学会
  • [学会発表] LiteBIRD衛星による全天ミリ波偏光観測2020

    • 著者名/発表者名
      関本裕太郎
    • 学会等名
      天の川銀河研究会 鹿児島大学
  • [学会発表] LiteBIRDの進捗状況2020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hazumi
    • 学会等名
      宇宙科学シンポジウム、宇宙科学研究所
    • 招待講演
  • [学会発表] LiteBIRD2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hazumi
    • 学会等名
      B-mode from Space, Max-Planck Institut fur Astrophysik, Germany
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous determination of the cosmic birefringence and miscalibrated polarisa-tion angles from CMB experiments2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Minam
    • 学会等名
      B-mode from Space, Max-Planck Institut fur Astrophysik, Germany
    • 国際学会
  • [学会発表] Japanese Space Projects (LiteBIRD, PFS, ...)2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hazumi
    • 学会等名
      Astroparticle Physics International Forum (APIF) ,Toyama, Japan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CMB偏光観測衛星LiteBIRDと超伝導技術2019

    • 著者名/発表者名
      石野宏和
    • 学会等名
      量子エレクトロニクス研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] LiteBIRD Space Mission - A Milestone Project to Probe the Physics of Inflation2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishino
    • 学会等名
      Fundamental Physics with Future CMB probles, SISSA, Trieste, Italy
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LiteBIRD衛星における利得の時間変化による系統誤差の評価2019

    • 著者名/発表者名
      中嶋大樹
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会、山形大学
  • [学会発表] LiteBIRD衛星で利用する多層偏光変調器の接着とその振動耐性の研究2019

    • 著者名/発表者名
      戸田貴之
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会、山形大学
  • [学会発表] CMB 偏光観測衛星LiteBIRD ミッション定義フェーズ II2019

    • 著者名/発表者名
      関本裕太郎
    • 学会等名
      日本天文学会 2019年秋季年会
  • [学会発表] Simultaneous determination of the cosmic birefringence and miscalibrated polarisa-tion angles from CMB experiments2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Minami
    • 学会等名
      COSMO 19, RWTH AachenUniversity, Germany
    • 国際学会
  • [学会発表] LiteBIRD Contributions from IPNS/KEK2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hazumi
    • 学会等名
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • 国際学会
  • [学会発表] LiteBIRD Mission and Science2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hazumi
    • 学会等名
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • 国際学会
  • [学会発表] Contributions from IPNS/KEK for LiteBIRD2019

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hasegawa
    • 学会等名
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LiteBIRD leading role of JAXA2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Sekimoto
    • 学会等名
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LiteBIRD Vision and Overview2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hazumi
    • 学会等名
      LiteBIRD Kick-off Symposium, ISAS, JAXA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New Physics from Measurements of CMB Polarization in Space2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hazumi
    • 学会等名
      2019 String Theory and Cosmology Conference GRC, Castelldefels, Spain
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cosmic inflation and Neutrino masses at POLARBEAR/Simons Array2019

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hasegawa
    • 学会等名
      日米40周年シンポジウム(米国・ハワイ)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] KEK CMBグループウェブページ

    • URL

      http://cmb.kek.jp/

  • [備考] 新学術領域「加速宇宙」ウェブページ

    • URL

      http://acceleration.ipmu.jp

  • [学会・シンポジウム開催] Cosmic Acceleration Workshop, Kavli IPMU2020

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公開日: 2021-01-27  

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