レーザー干渉計を用いた微小距離での重力法則の検証実験

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21684010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 国立天文台 (2011); 京都大学 (2009-2010)
• 研究代表者: 安東 正樹 国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 准教授 (90313197)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 重力 / 逆二乗則 / 重力波 / 捩れ振り子

研究概要

本研究では,超伝導磁気浮上ねじれ振り子とレーザー干渉計を用いることで,これまでにない微小な力を測定する装置を構築し,それを用いて重力の逆二乗則の検証実験を行うことを目的とした.結果として,重力逆二乗則に対する上限値として,1mm程度の距離スケールで|α|<8という結果を得た.さらに,背景重力波の観測運転を行い,0.1Hz付近の周波数帯における新しい上限値を与えた.

研究成果

• [雑誌論文] 宇宙レーザー干渉計が切り拓く重力波天文学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸直樹,八木絢外,安東正樹
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: 68 ページ: 38
• [雑誌論文] Search for a stochastic gravitational-wave background with torsion-bar antennas (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Shoda, M. Ando, K. Okada, et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: 363 ページ: 012017
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/363/1/012017
• [雑誌論文] The Japanese space gravitational wave antenna: DECIGO, Class (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kawamura, M. Ando, N. Seto, et al.
  • 雑誌名: Quantum Gray 巻: 28 ページ: 094011
  • DOI: DOI:10.1088/0264-9381/28/9/094011
• [雑誌論文] Upper Limit on Gravitational Wave Backgrounds at 0.2 Hz with Torsion-bar Antenna (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ishidoshiro, M. Ando, A.Takamori, et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 106 ページ: 161101
  • DOI: DOI:10.1088/0264-9381/28/9/094011
• [雑誌論文] Torsion-Bar Antenna for Low-Frequency Gravitational-Wave Observations (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ando, K. Ishidoshiro, K. Yamamoto, K.Yagi, W. Kokuyama, K. Tsubono, A.Takamori
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 105 ページ: 161101
  • DOI: DOI : 10. 1103/PhysRevLett. 105. 161101
• [雑誌論文] DECIGO and DECIGO pathfinder (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ando, S. Kawamura, N. Seto, et al.
  • 雑誌名: Class. Quantum Gray 巻: 27 ページ: 084010
  • URL: http://www.amaldi9.org/abstracts/33 0/amaldi9_110715_ando_pub.pdf
• [雑誌論文] Gravitational-wave detector realized by a superconductor (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ishidoshiro, M. Ando, A.Takamori, K. Okada, K. Tsubono
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470 ページ: 1841
  • DOI: DOI : 10. 1016/ j. physc. 2010. 05. 219
• [雑誌論文] Test-mass module for DECIGO Pathfinder (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, Y.Torii, Y. Wakabayashi, ... , M. Ando, et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: 228 ページ: 012046
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/228/1/012046
• [雑誌論文] はじめての宇宙実験-超小型重力波検出器SWIMmn (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹,穀山渉,坪野公夫
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: 65 ページ: 987
• [雑誌論文] Structural design and analysis of test mass module for DECIGO Pathfinder (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Wakabayashi, Y. Obuchi, N. Okada,.., M. Ando, et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser 巻: 228 ページ: 012047
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/228/1/012047
• [雑誌論文] DECIGO Pathfinder Class (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Ando, S. Kawamura, N. Seto, et al.
  • 雑誌名: Quantum Gray 巻: 26 ページ: 094019
• [雑誌論文] Research and Development Status of a New Rotational Seismometer Utilizing the Flux Pinning Effect of a Superconductor (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Takamori, A. Araya, Y. Otake, K. Ishidoshiro, and M. Ando
  • 雑誌名: Bulletin of the Seismological Society of America 巻: 99 ページ: 1174
  • DOI: DOI: 10.1785/0120080087
• [雑誌論文] DECIGO: the Japanese Space Gravitational Wave Antenna (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Ando, S. Kawamura, S. Sato, et al.
  • 雑誌名: DECIGO: the Japanese Space Gravitational Wave Antenna 巻: 2009-o-4-llv
  • URL: http://dx.doi.org/10.2322/tastj.8.Po_4_1
• [雑誌論文] レーザー干渉計重力波検出器による精密計測技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 37 ページ: 79
• [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(36)DECIGO/DPF (2012)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学,西宮
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 大型低温重力波望遠鏡LCGTかぐら(KAGRA) (2012)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学深草キャンパス
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] 小型重力波観測衛星DECIGOパスファインダー (2012)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 第2回小型科学衛星シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所,相模原
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Gravitational Wave Experiment (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: Asian Winter Schoolon Strings, Particles, and Cosmology
  • 発表場所: Kusatsu, Gunma(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-17
• [学会発表] Ground based detector : LCGT (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: APCTP2011
  • 発表場所: Pohang, Korea(招待講演)
  • 年月日: 20111801
• [学会発表] 重力波による新しい天文学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: GCOE特別講義
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20111115-17
• [学会発表] DECIGOとDPF (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: DECIGOワークショップ
  • 発表場所: 国立天文台,東京(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] 重力波望遠鏡による天文学とその技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 国立天文台ATCセミナー
  • 発表場所: 国立天文台(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] DECIGO/DPFの概要 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 第10回DECIGOワークショップ
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] DECIGOパスファィンダーによる地球重力場観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 第54回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] 重力波観測の現状 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 第24回理論懇シンポジウム「理論天文学・宇宙物理学の革新」
  • 発表場所: 国立天文台(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] TOBA: Torsion-Bar Antenna (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: Low Frequency GW Antennae - Preliminary Meeting
  • 発表場所: Hawaii, U.S.A
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(33)DECIGO/DPF (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学,弘前
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] LCGT計画の概要 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会宇宙線・宇宙物理領域シンポジウム
  • 発表場所: 弘前大学(招待講演).
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] SWIMmn/SDS-1による重力波観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹,穀山渉,高島健,他SWIMチーム
  • 学会等名: 小型衛星による実証シンポジウム
  • 発表場所: 学術総合センター一ツ橋記念講堂(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] DECIGO and DECIGO Pathfinder (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: Amaldi9
  • 発表場所: Cardiff, U.K.(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-15
• [学会発表] TOBA: Torsion-Bar Antenna (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: GWADW2011
  • 発表場所: La Biodola, Isola d'Elba, Italy(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] LCGT and CLIO (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: GWADW2011
  • 発表場所: La Biodola, Isola d'Elba, Italy(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 重力波観測の現状とこれから (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 天体核研究室コロキウム
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-04-08
• [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(31):パスファインダー (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] LCGT計画の概要 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 新潟大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(19):パスファインダー (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] Current Status of LCGT (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: LSC-VIRGO March 2011 Meeting
  • 発表場所: Arcadia, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] 小型重力波観測衛星DPF(DECIGOパスファインダー) (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 小型科学衛星シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所,相模原
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] Gravity and Gravitational-wave Physics (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: Global COE Symposium
  • 発表場所: Kyoto(招待講演)
  • 年月日: 2011-02-21
• [学会発表] 捩れ型重力波望遠鏡TOBA:Torsion-BarAntenna (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 重力波交流会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-01-14
• [学会発表] 小型重力波観測衛星DECIGOパスファインダー (2011)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 第11回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所,相模原
  • 年月日: 2011-01-07
• [学会発表] DECIGO and DECIGO Pathfinder (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: GW2010
  • 発表場所: University of Minnesota, Minneapolis, USA(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-16
• [学会発表] Gravitational-wave observatories : LCGT and DECIGO (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: The 20th workshop on General Relativity and Gravitation
  • 発表場所: Kyoto(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(29)パスファインダー (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学,北九州
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] 重力逆二乗則の検証実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 宇宙物理重力研究室コロキウム
  • 発表場所: 大阪市立大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-30
• [学会発表] Satellite Design of DECIGO Pathfinder (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: 8th LISA symposium
  • 発表場所: SLAC, Stanford, USA
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] DECIGOパスファインダー (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: DECIGOワークショップ
  • 発表場所: 東京大学,東京
  • 年月日: 2010-06-14
• [学会発表] 小型科学衛星DPFによる地球重力場観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場,千葉
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(15)パスファインダー (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹,川村静児,佐藤修一,中村卓史,坪野公夫,新谷昌人,他
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(26)パスファインダー (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹,川村静児,佐藤修一,中村卓史,坪野公夫,新谷昌人,他
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Space Gravitational-Wave Antenna DECIGO (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: GWADW2010
  • 発表場所: Kyoto, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Design of the LCGT interferometer observation band (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando
  • 学会等名: GWADW2010
  • 発表場所: Kyoto, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 他小型重力波観測衛星DPFとDECIGO (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹,川村静児,佐藤修一,中村卓史,坪野公夫,新谷昌人
  • 学会等名: 第10回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究本部,相模原
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] DECIGO and Pathfinder Missions (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando, Seiji Kawamura, Shuichi Sato, et al.
  • 学会等名: KEK Theory Center Cosmophysics Group Workshop
  • 発表場所: Tsukuba, Ibaraki
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(23)DECIGOパスファインダー (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹,川村静児,佐藤修一,中村卓史,坪野公夫,新谷昌人,他
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 宇宙重力波望遠鏡DECIGOとDPF (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: UNISEC講演会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] DECIGO: the Japanese Space Gravitational Wave Antenna (2009)
  • 著者名/発表者名: asaki Ando, Seiji Kawamura, Shuichi Sato, et al.
  • 学会等名: 27th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Tsukuba, Ibaraki
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] DECIGO and Pathfinder Missions (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando, Seiji Kawamura, Shuichi Sato, et al.
  • 学会等名: 8th Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2009-06-24
• [学会発表] DECIGO (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando, Seiji Kawamura, Shuichi Sato, et al.
  • 学会等名: the 58th Fujihara Seminar
  • 発表場所: Shonan Village Center, Kanagawa
  • 年月日: 2009-05-29
• [学会発表] 重力逆二乗則の検証実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東正樹
  • 学会等名: KEK宇宙物理理論・実験合同セミナー
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構(招待講演)
  • 年月日: 2009-05-14