2016 Fiscal Year Annual Research Report
Advanced data analyses for gravitational waves
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16F16025
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 貴浩 京都大学, 理学研究科, 教授 (40281117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
NAIR REMYA 京都大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2016-10-07 – 2019-03-31
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| Keywords | 宇宙物理学 / 重力波 / データ解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでにおこなった将来の衛星を用いた重力波検出装置と地上の重力波検出装置のデータを組み合わせることで、一般相対論のテストや重力理論の制限がどれだけ向上するかという研究の精密化を進めた。以前の研究では、重力波源の方向依存性や衛星の軌道の情報、重力波源となる連星の向きや連星を構成する天体のスピンなど、多くの効果を無視する簡単化のもとで、衛星を用いた重力波検出装置と地上の重力波検出装置の間の相乗効果が期待できることを示した。しかし、実際にこれらの無視されていた効果を取り入れた際にも同様の相乗効果が得られるのかという点に疑問が残る。そこで、これらの効果を取り入れたより詳しい解析を進めている。具体的には典型的な連星合体を仮定してフィッシャー解析をおこない、様々なパラメータの推定の精度を求める。30太陽質量のブラックホール連星が見つかったが、それに対応する電磁波対応天体が見つからないという状況もあり、そのような連星の天球上の位置決定精度が相乗効果によってどれだけよくなるのかということや、ブラックホール合体後のリングダウンを用いた相対論のテストにおける相乗効果なども調べるべき課題として新たに上がってきている。これらを調べるためには多くのパラメータを含むテンプレートに対してフィッシャー解析をおこなわなければならないが、近似的に退化している行列を反転するという計算技術的に難しい点があり、その困難の解決を試みてきた。基本的にはこの数値計算技術上の問題については解決できたと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
以前の研究に対して、モデルパラメータを増やしてより現実的にするという拡張をおこなう研究をまずは進めていたので、比較的短期間に成果が挙げられると思ったが、予想外に解析の手法の詳細において技術が必要とされ進捗が遅れている。しかし、主な困難は解決したものと思われるので、今後はスムーズに研究がすすむものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは、28年度におこなう予定であった、同一の重力波源に対して、地上および宇宙の複数の重力波検出器から得られるデータを組み合わせることにより、様々なパラメータ決定に対して、どのようなアドバンテージが生じるかを明らかにする。特に、重力波源の方向の同定や、重力理論の一般相対論からのずれの検証といった、連星ブラックホールや中性子星からの引きだされる様々な物理的情報を得るには、将来の宇宙重力波アンテナのスペックに対する要求がどこまで必要かを明らかにする。これと平行して、当初より予定していた機械学習の手法を応用した重力波イベント検出のターゲットとなりえる重力波源の候補を絞り込む。さらに、その波形の予測に関する理解を深める。それらの後にイベント検出のためのパイプラインの設計と実装を進める。また、並行してDECIGOにおける前景放射除去の実行可能性についてのより現実的な評価を進める。
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