Development of multi-band gravitational wave astrophysics

本研究計画は、独立成分解析によるKAGRAデータ解析、重力波によって発見されたブラックホールの起源の解明、スペース重力波干渉計の前景信号分離、という三つの研究目的を持っていました。第一の目的については、KAGRAの環境チャンネルチームとの協力により研究を進め、bKAGRAのセットアップの下での挿入信号の解析を行い、これは本研究計画終了後に論文として投稿されました。第二の目的に関しては、ブラックホールの生成機構の候補である原始ブラックホール仮説について研究を進めました。初期宇宙のインフレーション中に生成した大振幅密度ゆらぎのパワースペクトルとブラックホールの質量分布の関係を明らかにすることが重要ですが、そのためには各質量スケールに対応したウインドウ関数でゆらぎを平均化する操作が必要となります。ゆらぎの各ピークのまわりにどのような質量のブラックホールができるかを評価した新しい方法に基づいて、密度ゆらぎのウインドウ関数依存性を解析し、その不定性の影響を明らかにしました。その結果、この新しい方法の影響は、ゆらぎのスペクトルのテール部分に現れることを見いだしました。これは日本物理学会で発表したと共に、既に論文として刊行されています。第三の目的については未着手のまま終わりました。本研究計画は同時応募していた基盤研究S「重力波宇宙物理学の包括的研究」が採択されたため、採択後5ヶ月で終了となり、その一部は基盤研究Sに引き継がれることになりました。

本研究計画は、独立成分解析によるKAGRAデータ解析、重力波によって発見されたブラックホールの起源の解明、スペース重力波干渉計の前景信号分離、という三つの研究目的を持っていました。第一の目的については、KAGRAの環境チャンネルチームとの協力により研究を進め、bKAGRAのセットアップの下での挿入信号の解析を行い、これは本研究計画終了後に論文として投稿されました。第二の目的に関しては、ブラックホールの生成機構の候補である原始ブラックホール仮説について研究を進めました。初期宇宙のインフレーション中に生成した大振幅密度ゆらぎのパワースペクトルとブラックホールの質量分布の関係を明らかにすることが重要ですが、そのためには各質量スケールに対応したウインドウ関数でゆらぎを平均化する操作が必要となります。ゆらぎの各ピークのまわりにどのような質量のブラックホールができるかを評価した新しい方法に基づいて、密度ゆらぎのウインドウ関数依存性を解析し、その不定性の影響を明らかにしました。その結果、この新しい方法の影響は、ゆらぎのスペクトルのテール部分に現れることを見いだしました。これは日本物理学会で発表したと共に、既に論文として刊行されています。第三の目的については未着手のまま終わりました。本研究計画は同時応募していた基盤研究S「重力波宇宙物理学の包括的研究」が採択されたため、採択後5ヶ月で終了となり、その一部は基盤研究Sに引き継がれることになりました。