ＰＯＬＡＲＢＥＡＲ実験による原始重力波探査

原始重力波は宇宙誕生直後に起こったインフレーションを知る重要な手がかりである。原始重力波は宇宙マイクロ波背景放射（ＣＭＢ）にＢモード偏光と呼ばれる偏光ゆらぎパターンを作る。本研究では、ＰＯＬＡＲＢＥＡＲ実験に参加し、超高感度の望遠鏡を用いてＣＭＢ偏光観測を行うことにより、この原始重力波起源のＢモード偏光観測を目指す。ＰＯＬＡＲＢＥＡＲ実験は２０１４年５月から２０度×３５度の領域を観測する広視野観測を開始した。広視野観測では観測領域を走査するのに時間がかかるため、低周波数に現れる１／ｆノイズを落とすことが重要である。本研究では、１／ｆノイズ対策として主焦点に連続回転半波長板を導入した。連続回転半波長板を導入することにより理想的には１／ｆノイズのない観測ができる。しかし、実際は望遠鏡や検出器の非理想性により、１／ｆノイズが生じる。原始重力波起源Ｂモード偏光観測を高い感度で実現するためには、それらの非理想性を理解し、正しく補正することが必要である。例えば昨年度の研究では主鏡での反射による無偏光信号から偏光信号への漏れ込みの影響を考慮した。本年度は新たに検出器の非線形性によっても無偏光信号から偏光信号への漏れ込みが起こることを指摘し、実際に得られた漏れ込みの割合が検出器のモデルで説明できることを確認した。しかし、まだ取り除けていない１／ｆノイズが残っており、科学観測結果の発表には至らなかった。

原始重力波は宇宙誕生直後に起こったインフレーションを知る重要な手がかりである。原始重力波は宇宙マイクロ波背景放射（ＣＭＢ）にＢモード偏光と呼ばれる偏光ゆらぎパターンを作る。本研究では、ＰＯＬＡＲＢＥＡＲ実験に参加し、超高感度の望遠鏡を用いてＣＭＢ偏光観測を行うことにより、この原始重力波起源のＢモード偏光観測を目指す。ＰＯＬＡＲＢＥＡＲ実験は２０１４年５月から２０度×３５度の領域を観測する広視野観測を開始した。広視野観測では観測領域を走査するのに時間がかかるため、低周波数に現れる１／ｆノイズを落とすことが重要である。本研究では、１／ｆノイズ対策として主焦点に連続回転半波長板を導入した。連続回転半波長板を導入することにより理想的には１／ｆノイズのない観測ができる。しかし、実際は望遠鏡や検出器の非理想性により、１／ｆノイズが生じる。原始重力波起源Ｂモード偏光観測を高い感度で実現するためには、それらの非理想性を理解し、正しく補正することが必要である。例えば昨年度の研究では主鏡での反射による無偏光信号から偏光信号への漏れ込みの影響を考慮した。本年度は新たに検出器の非線形性によっても無偏光信号から偏光信号への漏れ込みが起こることを指摘し、実際に得られた漏れ込みの割合が検出器のモデルで説明できることを確認した。しかし、まだ取り除けていない１／ｆノイズが残っており、科学観測結果の発表には至らなかった。