Ｓｉｍｏｎｓ　Ａｒｒａｙ実験の広視野超高感度ＣＭＢ偏光観測によるＢモード探索

在西蒙斯阵列实验中使用宽视场超灵敏 CMB 偏振观测进行 B 模式搜索

• 批准号: 18J02133
• 负责人: 高倉 理
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J02133/
• 关键词: 宇宙マイクロ波背景放射; インフレーション; Simons Array実験; POLARBEAR実験; 雲監視システム; 雲; 偏光ノイズ; 赤外線カメラ

本研究の目的はSimons Array実験で広視野かつ高感度の宇宙マイクロ波背景放射(CMB)偏光観測を行い、ニュートリノ質量和やインフレーションのテンソル・スカラー比を測定することである。Simons Array実験の１台目の望遠鏡(PB-2a)は昨年度末に一時運転を休止した。私はそれまでに取得した観測データの解析を行い、検出器の性能評価を行った。超伝導転移端センサーの動作点を段階的に変えて較正観測を行うことにより、検出器の応答性を正確に見積もる手法を開発した。検出器回路に寄生抵抗があると、応答性を過大評価してしまうことを指摘した。この手法を用いてPB-2aの光学能率の評価を行い、日本物理学会で発表した。その後、共同研究者らが検出器読み出し回路の補修を行い、2021年1月から観測を再開した。私はリモートで望遠鏡の運転を行い、較正装置の測定、惑星・偏光天体の観測、科学観測に向けた試験観測等を実施した。特に今回Simons Array実験の特徴である連続回転半波長板を初めて搭載した。私は半波長板の角度読み出しや、信号復調プログラムの動作確認を行った。一方、POLARBEAR実験の再解析を行った。大角度観測の解析では取得したデータの約70%以上が質の悪いデータとして除外されていた。データ選別は解析の様々な段階で複数の条件を課すことで行う。各条件の影響を調査した結果、全検出器平均データの条件で24%失っていることが発覚した。その原因は約0.1°の連続回転半波長板の角度エラーであった。解析方法を改善した結果、私は角度エラーを完全に補正することに成功した。全ての解析パイプラインを実行した結果、利用できるデータ量は以前と比べて80%増加した。 これはテンソル・スカラー比rの測定結果の誤差が約40%改善することを意味する。この結果は近く学術論文として発表予定である。

The purpose of this study is to measure the polarization, mass, and ratio of cosmic background emission (CMB) polarized light from Simons Array. The Simons Array has one telescope (PB-2a) that is operational since late last year. The analysis of the test data and the performance evaluation of the detector are carried out. The motion point of the sensor is shifted to the next level, and the response of the detector is detected correctly. The parasitic resistance of the output circuit is too large to be criticized. The evaluation of the optical power of PB-2a was carried out by the Japanese Physical Society. After that, the co-investigators started to repair the circuit, and the test was reopened in January 2021. The operation of the telescope, the measurement of the calibration device, the measurement of the star and the polarized object, and the scientific measurement are carried out. Special features of Simons Array include: The angle of the half-wave plate is adjusted, and the operation of the signal multi-modulation is confirmed. A party, POLARBEAR implementation and re-analysis of the line. About 70% of the resolution of large angle measurement is obtained except for the quality of the measurement. The condition of the multiple stages of the analysis of the selection process The results of the investigation of the influence of each condition show that the average error rate of the whole detector is 24% The reason is about 0.1° and the angle of the half-wave plate is about 0.1 °. The analysis method improves the result, and the private angle is corrected. The results of the analysis and implementation of the whole process show that the utilization of data is 80% higher than that of the previous one. The error of the measurement results of the test results is improved by about 40%. The result is that the academic paper is not ready to be published.

项目成果

University of Melbourne(オーストラリア)

墨尔本大学（澳大利亚）

SISSA/INFN(イタリア)

SISSA/INFN（意大利）

A Measurement of the CMB E-mode Angular Power Spectrum at Subdegree Scales from 670 Square Degrees of POLARBEAR Data

670 平方度 POLARBEAR 数据的亚度尺度 CMB E 模式角功率谱测量

• DOI: 10.3847/1538-4357/abbacd
• 发表时间: 2020
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Yuta Manabe;Kunihiro Morishima;Akira Nishio;Mitsuaki Kuno;Kotaro Higata;Ami Sakakibara;Nobuko Kitagawa;Adachi S. et al.
• 通讯作者: Adachi S. et al.

POLARBEAR実験の現状と雲の偏光に関する結果

POLARBEAR 实验现状及云偏振结果

• 发表时间: 2019
• 作者: Garima Singh;Olivier Guyon;Pierre Baudoz;Nemanja Jovanovic;Frantz Martinache;Tomoyuki Kudo;Eugene Serabyn; Jonas G. Kuhn;奥村弘;M. Yamamoto;T. Sugitate;高倉理
• 通讯作者: 高倉理

POLARBEAR実験の監視カメラを用いた雲の偏光の調査

使用 POLARBEAR 实验的监控摄像机研究云偏振

• 发表时间: 2018
• 作者: 高倉理;ほか POLARBEAR Collaboration
• 通讯作者: ほか POLARBEAR Collaboration