パルサー・タイミング・アレイによる重力波検出に向けたデータ解析手法の確立

脉冲星定时阵列引力波探测数据分析方法的建立

• 批准号: 19J11575
• 负责人: 米丸 直之
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J11575/
• 关键词: 重力波; パルサー; 機械学習; 電波望遠鏡; 宇宙ひも

1. ニューラルネットワークを用いたパルサー候補天体の選出パルサーとは、周期的なパルスを放射する天体であり、その正体は高速で自転する中性子星だと考えられている。中性子星は非常に密度が高く、重力が強い天体であり原子核物理や重力理論の検証、また重力波の直接検出など様々な研究の対象となっている。そのため、多くのパルサーを検出・観測することは重要である。 しかし、パルサーの発見にかかる時間や計算コストは大きい。そこで、本研究ではコストの大きいタイミング観測を行う前にあらかじめパルサーの候補を絞る手法を提唱した。具体的には、電波源(電波で観測される点状の天体)カタログから機械学習の一つの手法であるニューラルネットワークを用いてパルサーの候補天体を選出するという手法である。テストの結果、本研究の手法は非常に高い精度でパルサー候補を判別できるという事が判明した。 本研究は、論文として海外の査読付き学術雑誌MNRASに掲載された。2.Pulsar Timing Array(PTA)を用いた宇宙ひもからの重力波バーストの探索重力波とは、光速で伝播する時空のゆがみ(空間の長さの変化)の波であり、質量の大きい物体が加速度運動した際に放出される。本研究では、宇宙ひもとよばれる天体に着目し、PTAを用いてその天体からの10年周期程度の重力波バーストの探索を行った。宇宙ひもとは、 宇宙初期に形成されると考えられている非常に質量が大きく非常に速く動くひも状の天体である。宇宙ひもはひも同士が交錯すると繋ぎ変わりループを形成する。本研究ではその単一のループからの重力波バーストの探索を行った。 本研究はオーストラリアの Parkes PTAチームと共同で行い、私は令和元年10月から12月にかけての2か月間、現地に滞在した。本研究は、近日中に学術論文として投稿できる見込みである。

1. The selection of candidate celestial bodies, the selection of periodic celestial bodies, the selection of neutral celestial bodies, the selection of periodic celestial bodies, the selection of neutral celestial bodies, the selection of periodic celestial bodies, the selection of neutral celestial bodies, the selection of periodic celestial bodies, and the selection of neutral celestial bodies. Neutrals are extremely dense and gravity-intensive celestial bodies. Nuclear physics, gravity theory, direct detection of gravitational waves, and image research. The most important thing is to keep your eyes open.しかし、パルサーの発见にかかる时间や计算コストは大きい。This study is based on the results of the previous study. Specific radio wave sources (radio waves) are detected by point-like celestial bodies. The method of selecting candidate celestial bodies for mechanical learning is described in detail below. The results of this study show that the method of this study is very accurate and accurate. This study is published in the journal MNRAS. 2. Pulsar Timing Array(PTA) is used to explore gravitational waves in the universe and the speed of light. Waves in space-time and the acceleration of objects with large masses are emitted during motion. This study is aimed at exploring the gravitational waves of celestial bodies with a 10-year period. The universe is formed in the early stages of the universe. The universe is a place of worship. This study is aimed at exploring the gravity wave characteristics of a single object. This study was conducted in October and December of the first year. This study is a recent academic paper.

项目成果

Searching for gravitational wave bursts from single cosmic strings with pulsar timing array

用脉冲星计时阵列寻找单个宇宙弦的引力波爆发

• 发表时间: 2019
• 作者: Yonemaru Naoyuki;Takahashi Keitaro;Kumamoto Hiroki;Dai Shi;Yoshiura Shintaro;Ideguchi Shinsuke;Naoyuki Yonemaru
• 通讯作者: Naoyuki Yonemaru

ニューラルネットワークを用いたパルサー候補天体の選出

使用神经网络选择脉冲星候选对象

• 发表时间: 2019
• 作者: Yonemaru Naoyuki;Takahashi Keitaro;Kumamoto Hiroki;Dai Shi;Yoshiura Shintaro;Ideguchi Shinsuke;Naoyuki Yonemaru;米丸直之
• 通讯作者: 米丸直之

宇宙ひもからの重力波バーストの探索

寻找宇宙弦中的引力波爆发

• 发表时间: 2019
• 作者: Yonemaru Naoyuki;Takahashi Keitaro;Kumamoto Hiroki;Dai Shi;Yoshiura Shintaro;Ideguchi Shinsuke;Naoyuki Yonemaru;米丸直之;米丸直之
• 通讯作者: 米丸直之

Artificial neural networks for selection of pulsar candidates from radio continuum surveys

• DOI: 10.1093/mnras/staa742
• 发表时间: 2018-11
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Naoyuki Yonemaru;Keitaro Takahashi;H. Kumamoto;S. Dai;S. Yoshiura;S. Ideguchi