Transcript 重力波将来計画の簡単なまとめ(ppt file)

重力波検出の将来計画
文責：川村静児（国立天文台）
2004年9月14日
ＬＣＧＴ
• 日本の重力波検出の中心的将来（非常に近い将来）計画
• 主たる目標：200Mpc離れた連星中性子星合体からの重力
波をS/N=10で検出
• アーム長：3km
• 神岡のトンネル内に設置⇒地面振動が最初から小さい（特に
低周波）
• ミラーの低温化⇒熱雑音の低減
• 超高防振システム⇒地面振動の除去
• 100Wレーザー＆レゾナント・サイドバンド・エクストラクション
法⇒量子雑音の最適化
• １つの真空装置に干渉計を2台設置して相関を取る⇒実質感
度の向上、ストカスティックな重力波に対しても感度を持つ
LCGTの目標感度
LCGTで検出可能な重力波源の距離
DECIGO
• 短距離型スペース重力波アンテナ
• 目標：地上干渉計（10Hz～10kHz）とLISA（0.3mHz
～30mHz）のはざまの周波数（10mHz～10Hz）の
重力波検出
* LISAの帯域から出て行った連星からの重力波の検出
* 地上干渉計の帯域に入る前の連星からの重力波の検出
* 宇宙初期からの重力波
* 宇宙の膨張加速度の直接計測、他
• アーム長：5万km～50万km（より短距離のものも検
討中）
• 有利な点：この帯域では白色矮星連星などからの
重力波雑音が小さい
• 技術：LISAの技術をさらに高める
DECIGOの感度例
ストレイン [Hz-1/2]
10-18
10-20
DECIGO
(LISAの技術レベル
L=5×107m)
LISA
LCGT
10-22
DECIGO究極の感度1000
10-24
DECIGO究極の感度
(量子雑音のみ
M=100kg, L=5×108m)
10-26
10-4
10-2
100
102
周波数 [Hz]
104
現実的な目標感度
は、得られる科学的
成果とフィージビリ
ティーとの兼ね合い
で決まる。要検討。
超高周波重力波検出器
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目標：100MHzの重力波検出
テーブルトップ実験
干渉計方式：シンクロナス・リサイクリング
アーム長：～1m
遅遅
フィネス：105
速 速
重力波の光速への作用
現在検討中
速
速
遅
遅
高反射率ミラー
レーザー
100MHz重力波検出器の構成と感度
干渉計 A
1kHz BPF
2台上下に重ねる
(距離：～20cm)
干渉計 B
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積分
1kHz BPF
感度：1×10-26 [1/rHz]
バンド幅：1kHz
積分時間：1年間
さらに感度を高めるには何らかのQND技術が必要