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2023 年度 研究成果報告書

重力波検出器KAGRAによる背景重力波探査のデータ解析体制の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 20H01899
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
研究機関名古屋大学

研究代表者

黒柳 幸子  名古屋大学, 理学研究科, 招へい教員 (60456639)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード重力波 / データ解析 / 宇宙物理
研究成果の概要

本研究では背景重力波のデータ解析の体制を整えるための研究に取り組んだ。まずは理論研究にて、スペクトルの形状・非等方性・非ガウス性・偏光といった特徴量を用いることで、背景重力波の起源を特定することができることを示した。また、LIGO-Virgo-KAGRA O3データを用いて、様々な初期宇宙モデルの制限に取り組んだ。さらに非ガウス性を持つ背景重力波に特化したデータ解析コードの開発に取り組み、機械学習を用いて計算速度を大きく改善することに成功した。これらの経験を活かして、今後はO4データ解析に貢献すると共に、本研究で開発したコードの精度を高め、将来の解析に使えるものを作り上げていく予定である。

自由記述の分野

宇宙物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

国際重力波検出器ネットワークに参加したばかりのKAGRAにとって、データ解析の体制を整えるのは急務である。本研究課題の成果により、KAGRAが世界的検出器ネットワークによる背景重力波探査に参加し、科学的成果を上げるための体制作りを推し進める役割を果たす。
一方、背景重力波は宇宙の起源を理解する上で、非常に興味深い観測対象である。本研究にて、背景重力波の特徴を取り出すデータ解析の体制を整えた上で、今後観測技術が向上することによって、初期宇宙からやってくる背景重力波を捉えることができれば、加速器実験では到底届かないような超高エネルギー物理を理解し、宇宙誕生の謎に迫ることができる。

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公開日: 2025-01-30  

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