Transcript ppt - 国立天文台
スペース重力波アンテナ DECIGO計画（８） 天文学会 ＠岐阜大学 ２００７年９月２６日 川村静児(国立天文台)、安東正樹(東大理)、瀬戸直樹(国立天文台)、中村卓史(京大理)、坪野公夫(東大理)、田中貴浩(京大理)、船木 一幸(JAXA-ISAS)、沼田健司(NASA)、佐藤修一(国立天文台)、神田展行(阪市大理)、高島 健(JAXA-ISAS)、井岡邦仁(京大理)、青 柳巧介(早大理工)、我妻一博(東大理)、阿久津智忠(東大天文)、阿久津朋美(東大宇宙線研)、浅田秀樹(弘前大理工)、麻生洋一 (Columbia Univ.)、新井宏二(国立天文台)、荒瀬勇太(東大天文)、新谷昌人(東大地震研)、池上健(産総研)、石川毅彦(JAXA-ISAS)、 石崎秀晴(国立天文台)、石徹白晃治(東大理)、石原秀樹(阪市大理)、市來淨與(東大理)、伊東宏之(NICT)、伊藤洋介(Univ. of Wisconsin)、井上開輝(近大理工)、植田憲一(電通大レーザー研)、歌島昌由(JAXA)、榎基宏(東経大経営)、戎崎俊一(理研)、江里口良 治(東大総合文化)、大石奈緒子(国立天文台)、大河正志(新潟大工)、大橋正健(東大宇宙線研)、大原謙一(新潟大理)、奥冨聡(東大理)、 小野里光司(東大理)、鎌ヶ迫将悟(東大理)、河島信樹(近大KLC)、川添史子(お茶大理)、雁津克彦(京大理)、木内建太(早大理工)、岸 本直子(JAXA-ISAS)、桐原裕之(東大理)、工藤秀明(東大理)、國中均(JAXA-ISAS)、國森裕生(NICT)、黒田和明(東大宇宙線研)、小 泉宏之(東大工)、洪鋒雷(産総研)、郡和範(Lancaster Univ.)、穀山渉(東大理)、苔山圭以子(お茶大理)、古在由秀(ぐんま天文台)、小嶌 康史(広大理)、固武慶(国立天文台)、小林史歩(Liverpool JMU)、西條統之(Univ. of Southampton)、坂井真一郎(JAXA-ISAS)、阪上 雅昭(京大人環)、阪田紫帆里(お茶大理)、佐合紀親(Univ. of Southampton)、佐々木節(京大基研)、佐藤孝(新潟大工)、柴田大(東大総 合文化)、真貝寿明(大工大情報)、杉山直(名大理)、諏訪雄大(東大理)、宗宮健太郎(AEI)、祖谷元(AUTH)、高野忠(JAXA-ISAS)、高 橋走(東大理)、高橋慶太郎(京大基研)、高橋忠幸(JAXA-ISAS)、高橋弘毅(AEI)、高橋龍一(名大理)、高橋竜太郎(国立天文台)、高森 昭光(東大地震研)、田越秀行(阪大理)、田代寛之(京大理)、谷口敬介(Univ. of Illinois)、樽家篤史(東大理)、千葉剛(日大文理)、辻川 信二(群馬高専)、常定芳基(東工大理)、徳田充(阪市大理)、徳成正雄(東大理)、豊嶋守生(NICT)、内藤勲夫(無所属)、中尾憲一(阪市 大理)、中川憲保(東大理)、中須賀真一(東大工)、中野寛之(RIT)、長野重夫(NICT)、中村康二(国立天文台)、中山宜典(防大)、西澤篤 志(京大人環)、西田恵里奈(お茶大理)、西山和孝(JAXA)、丹羽佳人(京大人環)、橋本樹明(JAXA-ISAS)、端山和大(CGWA)、原田知 広(立教大理)、疋田渉(阪大理)、姫本宣朗(東大理)、平林久(JAXA)、平松尚志(東大理)、福嶋美津広(国立天文台)、藤田龍一(阪大理)、 藤本眞克(国立天文台)、二間瀬敏史(東北大理)、細川瑞彦(NICT)、堀澤秀之(東海大工)、前田恵一(早大理工)、松原英雄(JAXAISAS)、蓑泰志(Caltech)、宮川治(Caltech)、三代木伸二(東大宇宙線研)、向山信治(東大理)、武者満(電通大レーザー研)、森岡友子 (東大理)、森澤理之(京大理)、森本睦子(JAXA-ISAS)、森脇成典(東大新領域)、柳哲文(阪市大理)、山川宏(京大生存研)、山崎利孝 (国立天文台)、山元一広(国立天文台)、横山順一(東大理)、吉田至順(早大理工)、吉野泰造(無所属) 重力波とは？ • アインシュタインの一般 相対性理論により予言 • 潮汐的な空間のひずみ が伝わっていく波 空間のひずみ～10-23程度 ⇒まだ見つかっていない！ 2 重力波天文学の創成 レーザー干渉計による 重力波検出 重力波 ミラー ビームスプリッター ミラー レンズ 干渉光 スクリーン レーザー 4 鏡 アーム長が長いほど 感度が高い 鏡 鏡 レーザー 光検出器 鏡 レーザー 光検出器 5 世界の大型干渉計 LIGO (4 km) GEO (600 m) TAMA (300 m) LCGT (3 km) LIGO (4 km) VIRGO (3 km) AIGO (? km) 6 LISA • NASAとESAの共同計画 • アーム長：500万km LISA project 7 DECIGOとは？ Deci-hertz Interferometer Gravitational Wave Observatory LISAと地上検出器の帯域のギャップを埋める 超高感度の実現が可能！ 10-18 Strain [Hz-1/2] LISA 地上検出器 (e.g. LCGT) 10-20 DECIGO 10-22 10-24 白色矮星連星 からの重力波 雑音 10-4 10-2 100 102 Frequency [Hz] 104 予備概念設計 光共振器を使う アーム長：1000 km ミラー直径：1 m レーザー波長：532 nm フィネス：10 レーザーパワー：10 W ミラー質量：100 kg 光共振器 干渉計３台 光検出器 レーザー 光検出器 ドラッグフリー衛星 光共振器 軌道とコンステレーション（案） 地球 背景重力波検出の ため相関を取る レコード盤軌道 太陽 角度分解能を上げる 目標感度と期待されるサイエンス 巨大ブラックホール 形成のメカニズム解明 インフレーションの検証 宇宙膨張の加速度計測 ⇒ダークエネルギーの制限 パリティーの破れの検証 初期宇宙におけるパリティ保存の破れ ⇒重力波の右巻き左巻きの非対称性 DECIGOを２ユニット少し離して配置 ⇒観測可能 右巻き 重力波の 円偏向 左巻き パリティ変換 力の雑音とセンサーノイズに対するリクワ イヤーメント（LISA，LCGTとの比較） 力の雑音: LISAより50倍厳しい – ストレインでほぼ同じ, 距離: 1/5000, 鏡の質量: 100 センサーノイズ: LCGTより30倍ゆるい – ストレインでほぼ同じ, ストーレッジタイム: 30) ロードマップ 2007 08 ミ ッ シ ョ ン 09 10 11 12 R&D 製作 13 14 15 16 17 18 19 20 R&D 製作 DICIGOパスファインダー (DPF) 21 22 23 24 25 26 R&D 製作 Pre-DECIGO DECIGO 要素技術の実証試験 目 重力波検出の可能性 最小限のスペックで 重力波検出 衛星間共振器の実現 重力波天文学の発展 ス 衛星１台 コ アーム１本 ー プ 衛星３台 干渉計１台 衛星３台 干渉計３台 ×４ユニット 的 DECIGO暫定組織 代表：川村 (国立天文台) 副代表: 安東 (東大理) 運営委員会 川村 (国立天文台), 安東 (東大理), 瀬戸 (国立天文台), 中村 (京大理), 坪野 (東大理), 田中 (京大理), 船木 (ISAS), 沼田 (Merryland), 佐藤 (国立天文台), 神田 (阪市大), 高島 (ISAS), 井岡 (京大理) Pre-DECIGO 佐藤(国立天文台) 検出器 沼田 (Merryland) 安東 (東大理) サイエンス・データ 田中 (京大理) 瀬戸 (国立天文台) 神田 (阪市大) 衛星 船木 (ISAS) デザインフェーズ DECIGO パスファインダー リーダー:安東 (東大理) 副リーダー:高島 (ISAS) 検出器 安東 (東大理) レーザー 植田 (電通大) 武者 (電通大) ミッションフェーズ ハウジング 佐藤 (国立天文台) ドラッグフリー 森脇 (東大新領域) 坂井 (ISAS) スラスター バス データ 船木 (ISAS) 高島 (ISAS) 神田 (阪市大) 現状 • 平成１９年度特定領域研究 ：非採択 • 平成２０年度新学術領域研究：申請予定 • DPFワーキンググループ：JAXA/ISASの 小型衛星ワーキンググループとして正式に 承認 • 平成１９年小型衛星戦略経費(DPFのため のR&D, ７５０万円, １年計画)：採択 イラスト：川村そら ご清聴 ありがとうございました。 重力波の 夜明けが 来るがぜよ！