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2017 年度 実績報告書

次世代電波望遠鏡のためのセンチ波・メートル波偏波スペクトル解析ソフトウェアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26610048
研究機関熊本大学

研究代表者

高橋 慶太郎  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (80547547)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード宇宙磁場 / 電波天文学 / スパースモデリング
研究実績の概要

宇宙磁場の3次元構造や銀河間空間の磁場を探るためのファラデートモグラフィ法の研究とソフトウェアの開発を行った。まず、ファラデートモグラフィの中でも基本的な手法であるQU-fit法の性能を調べるべく、視線上に2つの電波源がある場合を想定し、ファラデー深度や幅をパラメータとして様々なパラメータセットに対して観測データをシミュレーションし、QU-fit法を適用した。そしてどのような場合にQU-fit法が正しい答えを出すのか、どのような場合にうまくいかないのかを調べた。特に、電波源の数についてはファラデー空間上で接近していなくても上手くいかないことがあることがわかった。この結果は現在学術論文として投稿中である。

さらにQU-fit法よりも先進的なスパースモデリングを用いたファラデートモグラフィのアルゴリズムを開発し、基礎的な性能を調べた。まず、pythonによりスパースモデリングでファラデートモグラフィを行うコードを実装した。そしてファラデースペクトルのモデルを用意し、そこから作った模擬観測データにコードを適用することによってその性能を調べ、どのような制約項が良いのか、どのようなファラデースペクトルであればよく再現できるのかを調べた。この結果は現在学術論文としてまとめている。

また、次世代電波望遠鏡SKAの試験機であるMWAやASKAPのメンバーとして宇宙磁場に関する国際的な共同研究の議論を進めた。特に、銀河間磁場を探るためにはどのような周波数帯で観測するのが最適なのかを、シミュレーションにより見積もった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] カーティン大学/メルボルン大学/CSIRO(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      カーティン大学/メルボルン大学/CSIRO
  • [雑誌論文] Cosmic magnetism in centimeter- and meter-wavelength radio astronomy2018

    • 著者名/発表者名
      T. Akahori et al. (16人中14番目)
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 ページ: 1-44

    • DOI

      10.1093/pasj/psx123

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The variance of dispersion measure of high-redshift transient objects as a probe of ionized bubble size during reionization2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshiura, K. Takahashi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 473 ページ: 1570-1575

    • DOI

      10.1093/mnras/stx2462

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraining the epoch-of-reionization model parameters with the 21-cm bispectrum2017

    • 著者名/発表者名
      H. Shimabukuro, S. Yoshiura, K. Takahashi, S. Yokoyama, K. Ichiki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 468 ページ: 1542-1550

    • DOI

      10.1093/mnras/stx530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of the Vertical Magnetic Field in Face-on Galaxies Using Faraday Tomography2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ideguchi, Y. Tashiro, T. Akahori, K. Takahashi, D. Ryu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 843 ページ: 146

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa79a1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraining the contribution of galaxies and active galactic nuclei to cosmic reionization2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshiura, K. Hasegawa, K. Ichiki, H. Tashiro, H. Shimabukuro, K. Takahashi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 471 ページ: 3713-3726

    • DOI

      10.1093/mnras/stx1754

    • 査読あり
  • [学会発表] Scientific activities in the Japanese consortium2017

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Takahashi
    • 学会等名
      MWA Project Meeting(イタリア・パドヴァ)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 中性水素21cm線で探る初代天体と宇宙再電離2017

    • 著者名/発表者名
      高橋慶太郎
    • 学会等名
      日本物理学会シンポジウム(宇都宮大学)
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代電波望遠鏡SKAによるパルサー研究の将来2017

    • 著者名/発表者名
      高橋慶太郎
    • 学会等名
      中性子星の観測と理論~研究活性化ワークショップ2017(国立天文台)
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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