研究課題
2016年度は、iKAGRAデータを用いて電磁波で既知のパルサーのうち62のパルサーについて重力波探索をおこなった。結果として重力波候補信号は検出できなかったため、それぞれのパルサーについて重力波振幅上限値を与えた。今後bKAGRAにおいておこなう予定の観測に備えて、電磁波で既知のパルサーからの重力波を探索するための基本的なデータ解析パイプラインが整った。このパイプラインには、データカタログの作成、短時間フーリエ変換ファイルの作成等といった基本的な工程も含む。さらに昨年度から研究をおこなっていた新しいノイズ棄却方法についてその有効性を示した。この手法は既存のノイズ棄却方法とは異なり、単一の検出器のデータについても適用できる点でまったく新しいものである。この手法によって、2014年度に発表されたVirgo検出器で最後まで残った３つの重力波候補イベント（最終的に全て棄却）を、解析の初期段階で機械的に棄却できる可能性がある。またLIGO検出器で利用されている２台の検出器データが必要な手法と異なり、より検出器の観測時間を利用できる手法でもある。実際LIGO検出器が２台同時に稼働していた時間は最新の結果で33%と、一台が稼働していた時間50%程度にくらべても小さい。積分時間が2倍になれば、観測可能な空間体積は2.8倍になり、さらにKAGRAが地面振動の小さい地下施設であって稼働率が非常に高くなることが期待されることを鑑みれば、１台のデータでノイズを棄却できる意義は極めて大きい。その他、昨年度に引き続き研究をおこなっていた独立成分分析について、同手法の重力波検出における有効性を、２信号モデルというもっとも簡単なケースでシミュレーションによって示し、論文を出版した。
2: おおむね順調に進展している
単独パルサーからの重力波の探索手法については、予定通りパイプラインが確立された。線ノイズの棄却方法は簡明なアイディアながらそれゆえに頑健である世界初の手法で、KAGRAデータ以外にも適用できる。また2016年度はこの棄却方法の性質について理解がすすみ、さらなる最適化についてもアイディアが出てくるなど発展性が見込める。広範囲のパラメータ領域を探索する手法については、我々のグループで追求しているGPUによるradiometry探索手法について昨年度他グループから同様のアイディアによる探索結果が発表されたため、独自性を出すために新しいアディアが求められる状況になった。昨年度問題となった計算機資源については、関係各位の協力によって2016年度末に540コア・100TBストレージを持つ計算機を本学ビッグバン宇宙国際研究センターに設置することができた。現在LIGO検出器の計算機システムとの接続のため設定を始めているところであり、全天探索についても基本的な解析パイプラインテストは可能な体制となった。
2017年度は(1)全天探索に向けて線ノイズデータ検出コードを開発、また線ノイズのデータベースを構築 (2) 全天探索について新たな戦略を練り直し、独自性を模索 (3) 独立成分解析の有用性を iKAGRAデータに適用してこれを示す、の三点に注力する。我々はLIGO等のグループにくらべて計算機資源にとぼしいため、もっとも計算機資源を必要としないradiometry法を引き続き探求するものの、一方でコヒーレンス時間を長くとるなどして検出効率を高めるなどの工夫が必要になると考えている。
すべて 2017 2016
すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)
Physical Review D
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