Quest for Primordial Gravitational Wave: from Simons Array to next generation CMB experiments

寻找原始引力波：从西蒙斯阵列到下一代宇宙微波背景实验

• 批准号: 19KK0079
• 负责人: 長谷川 雅也
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-07 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0079/
• 关键词: 原始重力波; 超伝導検出器; 偏光; 角度較正

本研究では、世界初の望遠鏡群によるCMB偏光実験「Simons Array」を実現し、CMB偏光の精密測定を行なって原始重力波の探索を行うと共に、次世代実験での超精密観測の実現に向けた基盤技術の確立を目的としている。Simons Arrayでは３台の望遠鏡を同時に稼働させる。今年度は引き続きCOVID-19の影響で現地での作業は出来なかったが、現地エンジニアと協力をして１台目望遠鏡のコミッショニング作業を進めた。２台目望遠鏡については、昨年度に発生したトラブルに関して、光学素子の修理・再製作を実験室にて行い再びチリに輸送をして無事に望遠鏡への搭載を成功させた。一部の検出器を用いて種々のコミッショニング観測を行い、光学特性が期待通りである事を確認した。現在は検出器の運用法の最適化と光学系の調整を行なっているところであり、完了後定常観測へ移行する。これらの試験観測については、分担者の金子・西野が中心として進めている。分担者の南が中心となって開発した”観測データのみを用いた新しい偏光角較正法"とそれを利用した宇宙論的複屈折の検証が暗黒物質の候補でもあるアクシオン様粒子の新たな探索法として注目を浴びており、関連した解析としてPOLARBEARデータを用いた偏光角の時間変動に関する結果を報告した。加えて金子を中心に行なっている次世代実験のための人工較正源の開発も進展している。また、分担者羽澄による、地上実験のノウハウを衛星実験に繋げるための国際協力によるプロジェクト化も進展している。特に今年度は、衛星実験の物理要求からハードウェアに求められる性能、及び打ち上げ前の地上検証計画策定に関して進展が見られた。

This study aims at the realization of the CMB polarization "Simons Array" for the first telescope group in the world, the exploration of the original gravity wave for the precise measurement of CMB polarization, the realization of the ultra-precise measurement for the next generation, and the establishment of the substrate technology. Simons Array has three telescopes. This year, the impact of COVID-19 on the local operation is expected to increase. 2. The telescope was successfully installed in the laboratory for repair and reproduction of optical elements. A part of the detector is used to measure the optical properties of the detector. Optimization of the optical system using the detector This is the first time that I've ever been in a position to do this. The results of the new method of searching for the candidate of dark matter using cosmological complex refraction are reported. In addition, the development of the next generation of artificial resources is progressing. In addition, the development of satellite technology and international cooperation has been promoted. In particular, this year's satellite implementation of the physical requirements for the performance, and before the launch of the ground test plan related to progress has been seen

项目成果

宇宙マイクロ波背景放射偏光観測実験POLARBEAR-2 -観測開始に向けた観測サイトでの準備状況-

宇宙微波背景辐射偏振观测实验POLARBEAR-2 - 观测开始观测现场的准备状况 -

• 发表时间: 2019
• 作者: Noguchi Takaaki;Matsumoto Toru;Miyake Akira;Igami Yohei;Haruta Mitsutaka;Saito Hikaru;Hata Satoshi;Seto Yusuke;Miyahara Masaaki;Tomioka Naotaka ... Yabuta Hikaru ... et al.;長谷川雅也
• 通讯作者: 長谷川雅也

POLARBEAR-2A較正光源の現地への設置と運用

POLARBEAR-2A校准光源现场安装和操作

• 发表时间: 2019
• 作者: 滝上紘大;武田翔;内一哲哉;福泉麗佳;金子大輔
• 通讯作者: 金子大輔

マギル大学/ダルハウジー大学(カナダ)

麦吉尔大学/达尔豪斯大学（加拿大）

POLARBEAR-2/Simons Array実験 -本観測に向けた観測機器コミッショニング状況

POLARBEAR-2/西蒙斯阵列实验-本次观测的观测设备调试状态

• 发表时间: 2020
• 作者: D. Kaneko;M. Hasegawa(36番目); M. Hazumi(37番目);Y. Minami (56番目);H. Nishino(58番目) 他73名;廣瀬開陽;金子大輔;長谷川雅也;Haruki Nishino;南雄人;長谷川雅也
• 通讯作者: 長谷川雅也

Internal Delensing of Cosmic Microwave Background Polarization B-Modes with the POLARBEAR Experiment

用 POLARBEAR 实验对宇宙微波背景偏振 B 模式进行内部去透镜化

• DOI: 10.1103/physrevlett.124.131301
• 发表时间: 2020
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: S. Adachi;M. Hasegawa (22番目); M. Hazumi(23番目);Y. Minami (36番目);H. Nishino(39番目) 他49名
• 通讯作者: H. Nishino(39番目) 他49名