Transcript ppt - 国立天文台
川村静児(国立天文台)，川村静児(国立天文台)、安東正樹(東大理)、佐藤修一(法大工)、瀬戸直樹(京大 天文学会 ＠大阪府立大学 ２００９年３月２６日 Sora 理)、中村卓史(京大理)、坪野公夫(東大理)、船木一幸(JAXA-ISAS)、神田展行(阪市大理)、沼田健司(NASA)、田中貴浩(京大基研)、井 岡邦仁(KEK)、高島健(JAXA-ISAS)、青柳巧介(早大理工)、我妻一博(東大理)、浅田秀樹(弘前大理工)、麻生洋一(Caltech)、新井宏二 (国立天文台)、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(名大理)、伊東宏之(NICT)、伊藤洋介(Univ. of Wisconsin)、井上開輝(近大理工)、上田暁俊(国立天文台)、植 田憲一(電通大レーザー研)、歌島昌由(JAXA)、江尻悠美子(お茶大理)、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)、大渕喜之(国立天文台)、岡田則 夫(国立天文台)、小野里光司(東大理)、河島信樹(近大KLC)、川添史子(AEI)、雁津克彦(京大理)、木内建太(早大理工)、岸本直子 (JAXA-ISAS)、國中均(JAXA-ISAS)、國森裕生(NICT)、黒田和明(東大宇宙線研)、小泉宏之(JAXA-ISAS)、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(立教大理)、坂井真一郎(JAXA-ISAS)、阪上雅昭(京大人環)、阪田紫帆里(国立天文台)、佐合紀親(京大 基研)、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)、鈴木理恵子(お茶大 理)、諏訪雄大(東大理)、宗宮健太郎(Caltech)、祖谷元(Univ. Tuebingen)、高野忠(日大)、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(長岡技科大経営情報)、高橋史宜(東大数物)、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(UWM)、樽家篤史(東大理)、千葉剛(日大文理)、辻川信二(東理大)、常定 芳基(東工大理)、豊嶋守生(NICT)、鳥居泰男(国立天文台)、内藤勲夫(無所属)、中尾憲一(阪市大理)、中澤知洋(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(防衛大)、西澤篤志(京大人環)、西田恵里奈(お茶大理)、 西山和孝(JAXA-ISAS)、丹羽佳人(京大人環)、能見大河(東大工)、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(芝浦工大)、平林久(JAXA-Space Education Center)、平松尚志(東大宇宙線研)、福嶋美津広(国立天文台)、 藤田龍一(RRI)、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(JAXA-ISAS)、蓑泰志(Caltech)、宮川治(Caltech)、三代木伸二(東大宇宙線研)、向山信治(東大数物)、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-JSPEC)、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 (AE I) 、 横山順一 (東大理 )、吉田至順 (東北大理 )、吉野泰造 (無所属 )、若林野花 (お 茶大院 ) 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 重力波を出す天体現象 • 中性子星やブラックホールの連星 運動とその合体 • 超新星爆発 • パルサー 重力波天文学 • 宇宙初期 • 未知なる天体 3 重力波で宇宙の始まりを観る 宇宙誕生 10 -43 秒 (プランク時間） 重力波 ニュートリノ 1秒 (陽子、中性子の形成) 電磁波 38万年 (晴れ上がり) 137億年 (現在) 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 5 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 6 世界の大型干渉計 LIGO (4 km) GEO (600 m) TAMA (300 m) LCGT (3 km) CLIO (100 m) LIGO (4 km) VIRGO (3 km) 干渉計を宇宙に持っていくと もっと長くできる • 信号が増える －重力波と光の相互作用の時間が長くなるため －ただし高周波では信号のキャンセルが起こる • ノイズが減る －地面振動や重力場の揺らぎノイズが小さい 低周波で感度がよくなる スペース重力波アンテナDECIGO Deci-hertz Interferometer Gravitational Wave Observatory 光共振器を使って感度を高める 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 鏡（浮いている） 光共振器 光検出器 光共振器 干渉計３台で１クラスター レーザー ドラッグフリー衛星 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 DECIGOの目標感度と得られるサイエンス （１） 10-19 巨大ブラック ホール形成の メカニズム解明 10-20 10-21 合体 10-22 1 クラスター 10-23 10-24 10-25 10-26 10-3 10-2 10-1 1 10 周波数 [Hz] 102 103 DECIGOの目標感度と得られるサイエンス （２） 10-19 10-20 10-21 5年前 3ヶ月前 1 クラスター 10-22 10-23 宇宙膨張の 加速度計測 ⇒ダークエネル ギーの制限 10-24 10-25 10-26 10-3 合体 10-2 10-1 1 10 周波数 [Hz] 102 103 DECIGOの目標感度と得られるサイエンス 10-19 10-20 10-21 10-22 1 クラスター 10-23 10-24 10-25 ２クラスター 相関解析 インフレーション (3年間) GW~210-16 インフレーション （10-35秒）の検証 10-26 10-3 10-2 10-1 1 10 周波数 [Hz] 102 103 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クラスター 的 DECIGO パスファインダー (DPF) DPF DECIGO 光共振器 レーザー 光共振器 1,000 km 30 cm 光検出器 アーム長を縮めて技術実証 鏡（浮いている） ドラッグフリー衛星 鏡のハウジング：ブレッドボードモデ ル レーザーセンサの コーナーキューブ テストマス ・フレーム ・蓋 ・電極板 鏡 加工：天文台マシンショップ （精度30μm） レーザーセンサユニット 16 現状と今後の予定 • DPFがJAXA/ISASの小型科学衛星シリーズ の４～６個の重点候補の一つとなった。 • ２００８年９月にPhase-A 提案書を提出。 • 戦略的開発経費を受け、最終技術確認・ブ レッドボードモデル製作継続中。 • ２号機の選定に関する審議、継続中。 聞きたいな 宇宙の産声 DECIGOで！ Sora