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2022 年度 実績報告書

CMB観測における前景放射の軽減によるインフレーションの発見感度の向上

研究課題

研究課題/領域番号 20K14497
研究機関大阪大学

研究代表者

南 雄人  大阪大学, 核物理研究センター, 特任助教(常勤) (80788240)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード宇宙マイクロ波背景放射 / CMB / 前景放射
研究実績の概要

令和4年度は、前景放射とCMBの光の分離に取り組んだ。前景放射を取り除いたCMBデータを作成できれば、前景放射に邪魔をされない新たな偏光角度の較正手法として利用できるためである。Ichiki et al. (2019)で報告されている”delta-map”法は有力な方法であったが、周波数帯の数が前景放射の推定パラメータ数によって制限されるという問題があった。わたしは、ベイズ統計の手法を利用することで、この制限を取り外し"extended delta-map"法を完成させた。これをシミュレーションによって検証することで前景放射を取り除くことができ、CMBのインフレーション理論のパラメータを精度よく推定できることを示し、論文として出版した。今後、この手法をこれまで開発してきた角度較正手法と組み合わせれば、より高精度な偏光角度の較正とインフレーション理論の検証の精度向上が期待できる。
その他の実績は、Snowmassの白書論文1本、光を発した時点でのCMBのEB相関の新たな知見についての論文が1本、CMBのEB相関測定への前景放射の影響についての論文が1本、角度較正とCMBのEB相関の測定について国際会議での招待講演が1回、extended delta-map法について国際会議発表1回と国内会議発表1回がある。

研究期間全体を通して、前景放射がある場合でも検出器の角度較正ができる新手法の開発ができた。コロナ禍の影響で当初の目的ではない別の望遠鏡の測定データにこの手法を適用したが、CMBの光に未知の物理事象の兆候を観測し、大きな科学的成果を得ることができた。また、前景放射モデルを取り入れた偏光角度の較正の開発や前景放射を取り除く手法を開発することで、前景放射の軽減による偏光角度の較正ができ、インフレーションの発見感度向上につなげることができた。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] The Institute of Physics of Cantabria/カンタブリア大学(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      The Institute of Physics of Cantabria/カンタブリア大学
  • [国際共同研究] IJCLab, Orsay/IRAP, Toulouse(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      IJCLab, Orsay/IRAP, Toulouse
  • [国際共同研究] Institute of Theoretical Astrophysics(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      Institute of Theoretical Astrophysics
  • [国際共同研究] ブリティッシュコロンビア大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      ブリティッシュコロンビア大学
  • [国際共同研究] マックスプランク天体物理学研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マックスプランク天体物理学研究所
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] Extended delta-map: A map-based foreground removal method for CMB polarization observations2023

    • 著者名/発表者名
      Minami Yuto、Ichiki Kiyotomo
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2023 ページ: 3~3

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad016

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Robustness of cosmic birefringence measurement against Galactic foreground emission and instrumental systematics2023

    • 著者名/発表者名
      Diego-Palazuelos P.、Mart?nez-Gonz?lez E.、Vielva P.、Barreiro R.B.、Tristram M.、de la Hoz E.、Eskilt J.R.、Minami Y.、Sullivan R.M.、Banday A.J.、G?rski K.M.、Keskitalo R.、Komatsu E.、Scott D.
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2023 ページ: 044~044

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2023/01/044

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cosmology intertwined: A review of the particle physics, astrophysics, and cosmology associated with the cosmological tensions and anomalies2022

    • 著者名/発表者名
      Abdalla Elcio、et al.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Astrophysics

      巻: 34 ページ: 49~211

    • DOI

      10.1016/j.jheap.2022.04.002

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Can primordial parity violation explain the observed cosmic birefringence?2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita Tomohiro、Minami Yuto、Shiraishi Maresuke、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 ページ: 103529~103529

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.103529

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宇宙複屈折――我々の宇宙はパリティ対称か?2022

    • 著者名/発表者名
      藤田 智弘、南 雄人
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 77 ページ: 611~615

    • DOI

      10.11316/butsuri.77.9_611

  • [学会発表] Extended Delta-map: a map-based foreground removal method for CMB polarization observations2023

    • 著者名/発表者名
      南 雄人
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
  • [学会発表] New measurements of the cosmic birefringence2022

    • 著者名/発表者名
      Yuto Minami
    • 学会等名
      Cambridge High Energy Workshop 2022- Phase Transitions and Topological Defects in the Early Universe
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Extended Delta-map: a map-based foreground removal method for CMB polarization observations2022

    • 著者名/発表者名
      Yuto Minami
    • 学会等名
      Galactic science and CMB foregrounds
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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