2018 Fiscal Year Annual Research Report
Physical cosmology with POLARBEAR-2: a new instrument for the cosmic microwave background polarization measurements
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26220709
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
羽澄 昌史 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (20263197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 伸彦 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50290854)
長谷川 雅也 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (60435617)
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| Project Period (FY) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 宇宙マイクロ波背景放射 / CMB / インフレーション宇宙仮説 / 電波望遠鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
熱いビッグバン以前を記述するインフレーション宇宙仮説が予言する原始重力波を検出すれば、科学史上最大の発見になる。現在これを可能にする唯一の手段が、宇宙マイクロ波背景放射（CMBと略す）の偏光観測である。本計画は、現在世界トップレベルの感度を達成しているPOLARBEAR-1 検出器より感度が6 倍高く複数周波数を同時に観測できるPOLARBEAR-2を開発し、併せてPOLARBEAR-1による観測データの解析も行った。本年度の成果を以下にまとめる。
(1) POLARBEAR-2検出器システムの開発に成功した。POLARBEAR-2の大きな特長は、世界初の二波長（95 GHz と150 GHz）同時読み出しTES ボロメータを7,588 個搭載したCMB 観測史上最大級の検出器アレイを搭載したことである。高エネ研におけるシステム試験を経て、2018年秋にチリへ移設し、直径3.5メートルの主鏡を持つ望遠鏡に搭載し、2019年初頭にファーストライトを得た。現在試験観測を続けながらその性能評価が進展している。なお、POLARBEAR-2用に本研究で技術開発に成功した装置（例としてはアルミナを用いた赤外線フィルター）は、他の宇宙背景放射観測実験にも用いられており、事実上の世界業界標準の一つになりつつある。
(2) POLARBEAR-1のデータ解析から、地上実験で克服する必要がある新しい効果を発見した。それは、氷雲が地上からの放射を反射することによりできる偏光の効果である。この効果は、POLARBEARで導入しているような偏光変調器では取り除けないため、将来のより高統計の観測においては、何らかの手段で影響を十分小さく抑える必要がある。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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