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宇宙マイクロ波背景放射を用いた原始重力波検証における高次相関関数の解析手法の確立

宇宙微波背景辐射验证原初引力波高阶相关函数分析方法的建立

基本信息

批准号：
22K03682
负责人：
並河俊弥
金额：
$ 1.5万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03682/
关键词：
宇宙マイクロ波背景放射重力レンズ観測的宇宙論

项目摘要

本課題では、宇宙マイクロ波背景放射 (Cosmic Microwave Background, CMB) 観測で得られる「Bモード」と呼ばれる渦状の偏光パターンの統計解析手法について研究を行う。初年度は、宇宙初期のインフレーションにより生成された原始重力波の観測精度を上げるための手法である delensing に関する研究を行った。ここで delensing とは、原始重力波観測の際にノイズ源となる重力レンズ由来の B モード偏光の寄与を除く手法を指す。特に LiteBIRD を想定し、複数の観測を組み合わせた場合について研究を行った。このとき、各々の観測領域が異なることで delensing の効率が領域ごとに異なり、原始重力波に対する制限の改善度合は解析的に求められず非自明であった。そこで本年度は、CMB 観測から得られる赤外線背景放射、Euclid, LSST といった将来の銀河サーベイから得られる銀河の数密度分布、さらに地上の CMB 観測である CMB-Stage-4 を想定し、これらをすべて組み合わせた場合に delensing によって原始重力波の制限がどの程度改善するかシミュレーションを用いて求めた。その結果、delensing により重力波の振幅に対して 20% 程度の改善が見込めることを示した。また、LiteBIRD のデータを用いたさいに重力レンズマップを観測することができるため、このシグナルを用いた宇宙論への応用に関しても研究を行った。これらの成果は LiteBIRD コラボレーションの論文として発表される予定である。

This paper presents a study on the measurement of Cosmic Microwave Background (CMB) and its statistical analysis. In the early years of the universe, the generation of primitive gravity waves was studied with high precision and delensing techniques. The origin of gravity waves and the polarization of gravity waves are discussed in detail. Special LiteBIRD is designed to be used in a variety of applications. The original gravity wave was detected in the different areas of the system, and the delay rate was detected in the different areas of the system. This year, the infrared background emission, Euclid, LSST, and future Milky Way measurements were obtained, and the number density distribution of Milky Way, CMB-Stage-4, and CMB-Stage-4 were determined. As a result, the amplitude of gravity wave is improved by 20%. For example, LiteBIRD is used in the study of cosmology. The results of this study are listed below: