偏光を考慮した宇宙マイクロ波背景放射の逆問題

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インフレーションモデルに密接に関係する初期ゆらぎのパワースペクトルは、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の温度ゆらぎや偏光といった観測量から調べることができる。本研究では、CMBの非等方性から直接初期スペクトルを再構築するために提案され"Cosmic Inversion"という手法において、温度ゆらぎだけでなく偏光も考慮した定式化を行った。このような方法の利点は、従来のパラメータフィッティングとは違い、初期スペクトルの形について一切の仮定を必要としないという点である。温度ゆらぎと偏光を線形結合させた公式を用いることにより、それぞれを単独で用いた場合に生じる特異点による数値的不安定が抑えられ、初期スペクトルを精度よく求めることができることを示した。これを踏まえて、今年度は特に宇宙論パラメータについて議論した。従来のパラメータフィッティングの方法では、初期スペクトルのパラメータとともにフィットするため、結果が初期スペクトルの関数形の仮定の仕方に依存してしまう。そこで、我々は初期スペクトルの再構築において、偏光の寄与にかかわらず、得られる初期スペクトルの形がコンシステントでなければならないという条件を課すことにより、宇宙論パラメータを制限するという方法を考案した。この方法を用いて、2007年打ち上げ予定の観測衛星PLANCKで予想される観測誤差を考慮したシミュレーションにより、宇宙論パラメータに対する誤差評価を行った。その結果、どれか1つをフリーパラメータとした場合は10%以下の精度で宇宙論パラメータが決まることが分かった。