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2020 年度 実施状況報告書

次世代マイクロ波望遠鏡群で探るインフレーション起源重力波と宇宙の暗黒成分

研究課題

研究課題/領域番号 18K13558
研究機関東京大学

研究代表者

茅根 裕司  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (90649675)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード重力波 / データ解析 / マイクロ波 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 装置開発 / ビックデータ / インフレーション / 構造形成
研究実績の概要

次世代宇宙マイクロ波背景放射観測実験Simons Observatoryは、現在進行中の第3世代実験と将来の第4世代実験である「CMB-S4」とをつなぐ実験であり、次の5-10年間の間最高の感度を実現し得る地上CMB実験に位置づけられている。本年度は昨年度から引き続き小口径望遠鏡(Small aperture telescope, SAT)によるBモード測定に向けた解析準備を、私もco-leaderの一人を担っているSimons Observatory内のPipeline working group、およびAnalysis working groupの各メンバーと連携して進めてきた。特に装置起源の系統誤差の検討、スーパーコンピュータに代表される高性能計算機(High Performance computing, HPC)での使用を前提としたパイプラインフレームワークの開発を最新のCMB実験であるSimons Arrayの解析準備と合わせながら進めてきた。特にBモードデータ解析の準備として、「フィルター・ビンマップメイキング」を使用した際に生じる「時系列プロセスで生じてしまうEモードからBモードへの漏れこみ」を除去する手法の開発および検証を行った。また、前世代の実験であるPOLARBEARでのデータ解析、またPOLARBEARで開発した解析コードの最新・次世代実験への活用・移植を積極的に進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

HPCでの使用を前提としたパイプラインフレームワークの開発はメインのLBNLの研究者と協力しながら進め、順調である。最新のCMB実験であるSimons Array実験の解析コードの開発を進め、これを使った実際の解析も進んでいる。また「時系列プロセスで生じてしまうEモードからBモードへの漏れこみ」所謂Observation matrixによる手法の検証を行い、基本的な確認を成功裏に終えることができた。

今後の研究の推進方策

これまでに開発・検証を行ってきたHPCの使用を前提としたパイプラインフレームワーク、Simons Array実験の解析コード、そしてフィルター・ビンマップメイキング+Observation matrixを統合し、Bモードパイプラインを構築する。

次年度使用額が生じた理由

研究延長による。詳細は備考欄を参照。
使用計画に関しては、COVID-19の状況を鑑みながら国際・国内出張の可否を判断しながら、予算使用に関しては柔軟に対応する。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 11件、 査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] UC Berkeley/UCSD/LBNL(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      UC Berkeley/UCSD/LBNL
    • 他の機関数
      5
  • [国際共同研究] パリ・ディドロ大学/CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      パリ・ディドロ大学/CNRS
  • [国際共同研究] SISSA/INFN(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      SISSA/INFN
  • [国際共同研究] Cardiff University/University of Sussex(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Cardiff University/University of Sussex
  • [国際共同研究] Universidad de Chile/チリ・カトリック大学(チリ)

    • 国名
      チリ
    • 外国機関名
      Universidad de Chile/チリ・カトリック大学
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      3
  • [雑誌論文] Method for rapid performance validation of large TES bolometer array for POLARBEAR-2A using a coherent millimeter-wave source2021

    • 著者名/発表者名
      Segawa Yuuko et al.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1063/5.0038197

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Integrated Electrical Properties of the Frequency Multiplexed Cryogenic Readout System for POLARBEAR/Simons Array2021

    • 著者名/発表者名
      Barron Darcy et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: - ページ: 1~1

    • DOI

      10.1109/TASC.2021.3067190

    • 国際共著
  • [雑誌論文] The Simons Observatory Small Aperture Telescope overview2020

    • 著者名/発表者名
      Kiuchi Kenji et al.
    • 雑誌名

      SPIE

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1117/12.2562016

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Detector and readout characterization for POLARBEAR-2b2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Jennifer et al.
    • 雑誌名

      SPIE

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1117/12.2562766

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Data acquisition and management system for the CMB polarization experiment: Simons Array2020

    • 著者名/発表者名
      Nishino Haruki et al.
    • 雑誌名

      SPIE

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1117/12.2560616

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Small Aperture Telescopes for the Simons Observatory2020

    • 著者名/発表者名
      Ali Aamir M. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 200 ページ: 461~471

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02430-5

    • 国際共著
  • [雑誌論文] A Measurement of the CMB E-mode Angular Power Spectrum at Subdegree Scales from 670 Square Degrees of POLARBEAR Data2020

    • 著者名/発表者名
      Adachi S. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 904 ページ: 65~65

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abbacd

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Measurement of the Degree-scale CMB B-mode Angular Power Spectrum with Polarbear2020

    • 著者名/発表者名
      The Polarbear Collaboration et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 ページ: 55~55

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab8f24

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CMB Shadows: The Effect of Interstellar Extinction on Cosmic Microwave Background Polarization and Temperature Anisotropy2020

    • 著者名/発表者名
      Nashimoto Masashi、Hattori Makoto、Chinone Yuji
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 895 ページ: L21~L21

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab9018

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of the Cosmic Microwave Background Polarization Lensing Power Spectrum from Two Years of POLARBEAR Data2020

    • 著者名/発表者名
      Fandez M. Aguilar et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 893 ページ: 85~85

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab7e29

    • 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
      Adachi S. et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 124 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.124.131301

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 宇宙マイクロ波背景放射B-mode偏光観測の現在と未来: POLARBEAR実験と次の10年間の展望2020

    • 著者名/発表者名
      茅根裕司
    • 雑誌名

      天文月報

      巻: 113 ページ: 542-551

  • [学会発表] Systematics-POLARBEAR/Simons Array perspective2021

    • 著者名/発表者名
      Yuji Chinone
    • 学会等名
      CMB-S4 Spring 2021 Collaboration meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] A Null test framework for B-mode measurements with POLARBEAR2020

    • 著者名/発表者名
      Yuji Chinone
    • 学会等名
      CMB systematics and calibration focus workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] The results and achievements of the POLARBEAR experiment in the 2010s and its future in the 2020s2020

    • 著者名/発表者名
      Yuji Chinone
    • 学会等名
      KEK Theory Seminar
  • [学会発表] The results and achievements of the POLARBEAR experiment in 2010s and its future2020

    • 著者名/発表者名
      Yuji Chinone
    • 学会等名
      UTokyo UTAP/RESCEU Seminar
  • [学会発表] POLARBEAR実験によるBモード偏光観測結果の総括と最新結果2020

    • 著者名/発表者名
      茅根裕司 他
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年秋季大会
  • [学会発表] 宇宙マイクロ波背景放射観測実験「POLARBEAR」によるBモード偏光観測結果の総括2020

    • 著者名/発表者名
      茅根裕司 他
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
  • [学会発表] CMB survey: SO, SA, CMB-S42020

    • 著者名/発表者名
      茅根裕司
    • 学会等名
      Testing Gravity THxOBS Japan kickoff meeting
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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