最新のマイクロ波望遠鏡で探るインフレーション起源重力波と宇宙の暗黒成分

2019 年度 実績報告書

• 研究領域: なぜ宇宙は加速するのか? - 徹底的究明と将来への挑戦 -
• 研究課題/領域番号: 18H04347
• 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 – 2020-03-31
• キーワード: 宇宙マイクロ波背景放射 / 観測的宇宙論 / 原始重力波 / 重力波 / ビッグデータ / 重力レンズ / インフレーション / 構造形成

研究実績の概要

昨年度は、本研究の中心となる最新のCMB偏光観測実験Simons Arrayのデプロイメントが始まった年であり、日本の高エネルギー加速器研究機構（KEK）で開発された最初のレシーバー「POLARBEAR-2A」のチリへの設置を実施した。本年度は引き続き観測スケジューリング、遠隔観測のための「ライブモニター」、デプロイメント時におけるクイックデータ解析、それによるデプロイメント作業へのフィードバック・改善を進めた。これらのデプロイメントの現状につい、Journal of Low Temperature Physicsで報告を行った。並行して、科学観測に向けた最終的な準備を進めると共に、ソフトウェアの面ではデータの品質保証解析とパイプライン開発を進めてきた。
Simons Arrayの前実験であるPOLARBEAR実験による科学解析も、本研究の大きなターゲットである。日本のすばる望遠鏡に搭載されているHyper Suprime-Cam（HSC）によるSubaru Strategic Program Dataと、POLARBEAによる相互相関解析を行い、CMB偏光だけを使ったものとしては世界で初めて重力レンズ信号の測定に成功し、これをThe Astronomical Journalの論文として出版した。これ以外にも「ハーシェル・アトラス銀河サーベイとの相互相関検出」、「ディレンジングの実現」、「重力レンズポテンシャル検出(更新)」等の論文を出版した。また、「インフレーション起源重力波の上限」を報告した論文をarxivに投稿した。以上に示した本研究の現状・科学成果を、国際学会での招待講演も含め、複数の学会・カンファレンスで報告した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] カリフォルニア大学バークレー校/カリフォルニア大学サンディエゴ校/ローレンスバークレー国立研究所(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: カリフォルニア大学バークレー校/カリフォルニア大学サンディエゴ校/ローレンスバークレー国立研究所
  • 他の機関数: 5
• [国際共同研究] メルボルン大学(オーストラリア)
  • 国名: オーストラリア
  • 外国機関名: メルボルン大学
• [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: ケンブリッジ大学
• [国際共同研究] SISSA(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: SISSA
• [国際共同研究] APC(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: APC
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 3
• [雑誌論文] Internal Delensing of Cosmic Microwave Background Polarization B-Modes with the POLARBEAR Experiment (2020)
  • 著者名/発表者名: The POLARBEAR collaboration: Y. Chinone et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 124 ページ: －
  • DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.131301
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Results of gravitational lensing and primordial gravitational waves from the POLARBEAR experiment (2020)
  • 著者名/発表者名: Y. Chinone et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 1468 ページ: 012007～012007
  • DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1468/1/012007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement of the Cosmic Microwave Background Polarization Lensing Power Spectrum from Two Years of POLARBEAR Data (2020)
  • 著者名/発表者名: The POLARBEAR collaboration: Y. Chinone et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 893 ページ: 85～85
  • DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab7e29
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Deployment of Polarbear-2A (2020)
  • 著者名/発表者名: Kaneko Daisuke, Yuji Chinone et al.
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: 199 ページ: 1137～1147
  • DOI: https://doi.org/10.1007/s10909-020-02366-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cross-correlation of CMB Polarization Lensing with High-z Submillimeter Herschel-ATLAS Galaxies (2019)
  • 著者名/発表者名: The POLARBEAR collaboration: Y. Chinone et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 886 ページ: 38～38
  • DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab4a78
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for the Cross-correlation between Cosmic Microwave Background Polarization Lensing from Polarbear and Cosmic Shear from Subaru Hyper Suprime-Cam (2019)
  • 著者名/発表者名: The Polarbear Collaboration and the Subaru HSC SSP Collaboration: Y. Chinone et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 882 ページ: 62～62
  • DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab3424
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The POLARBEAR Fourier transform spectrometer calibrator and spectroscopic characterization of the POLARBEAR instrument (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuda F. Chinone Y. et al.
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 90 ページ: 115115～115115
  • DOI: https://doi.org/10.1063/1.5095160
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] POLARBEAR実験による最新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: 日本物理学会第75回年次大会
• [学会発表] POLARBEAR実験: 重力レンズ起源及び原始重力波起源宇宙マイクロ波背景放射Bモード観測の最新結果と次の10年 (2020)
  • 著者名/発表者名: 茅根裕司
  • 学会等名: 弘前大学宇宙グループセミナー
• [学会発表] Constraints on primordial gravitational waves and cross-correlation between gravitational lensing from Polarbear data and optical/infrared survey by the Subaru HSC/the Herschel ATLAS (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuji Chinone
  • 学会等名: 15th Rencontres du Vietnam: Cosmology 2019, International Centre for Interdisciplinary Science Education (ICISE)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Constraints on primordial gravitational waves from Polarbear data and the cross-correlation of gravitational lensing with optical survey by the Subaru HSC (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuji Chinone
  • 学会等名: TeV Particle Astrophysics (TeVPA) 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Results of gravitational lensing and primordial gravitational waves from the Polarbear experiment (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuji Chinone
  • 学会等名: Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP) 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Study of the Cross Correlation between Cosmic Microwave Background Polarization Lensing from Polarbear and Cosmic Shear from Subaru Hyper Suprime-Cam (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuji Chinone
  • 学会等名: American Physical Society April Meeting 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 宇宙マイクロ波背景放射観測実験POLARBEARによる重力レンズ起源及び原始重力波起源Bモード偏光観測の最新結果とブラインド解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 茅根裕司
  • 学会等名: 国立天文台談話会
• [学会発表] 宇宙マイクロ波背景放射観測の現在と未来: POLARBEAR実験と次の十年 (2019)
  • 著者名/発表者名: 茅根裕司
  • 学会等名: 第8回観測的宇宙論ワークショップ
  • 招待講演
• [学会発表] POLARBEAR実験による重力レンズ起源Bモード偏光サーベイと原始重力波起源Bモード偏光サーベイの最新結果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 茅根裕司 他
  • 学会等名: 日本物理学会2019年秋季大会
• [学会発表] CMB偏光観測実験POLARBEARの重力レンズ及び原始重力波探査サーベイの最新結果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 茅根裕司 他
  • 学会等名: 日本天文学会2019年秋季年会