スペース重力波アンテナ DECIGO ２００６年２月２２日 宇宙重力波干渉計検討会 - 小型衛星とDECIGO 川村静児 国立天文台 重力波とは？ アインシュタインの一般 相対性理論により予言 高速で運動する 物体から放射 伸びる 縮む 伸びる 縮む まだ検出されていない！ ⇒検出すればノーベル賞確実 重力波を出す天体現象 中性子星やブラックホールの連星 運動とその合体 超新星爆発 パルサー 重力波天文学 宇宙初期 未知なる天体 レーザー干渉計による重力波検出 重力波 ミラー ミラー ビームスプリッター 光検出器 レーザー レーザー干渉計の利点： アーム長が長いほど 感度が高い 鏡 鏡 レーザー 光検出器 鏡 レーザー 光検出器 鏡 世界の大型干渉計 LIGO (4km) LIGO (4km) GEO (600m) VIRGO (3km) TAMA (300m) AIGO (?km) スペース重力波アンテナ 信号が低周波で増える －アーム長を長くできる －高周波では信号のキャンセルが起こる 低周波ノイズが減る －地面振動や重力場の揺らぎノイズが小さい 低周波で感度がよくなる LISA (Laser Interferometer Space Antenna) NASAとESAの共同計画 1mHz～10mHzを狙うスペース重力波アンテナ アーム長：500万km 2015年打ち上げ予定 ⇒無期限延期 DECIGO DECI-hertz interferometer Gravitational wave Observatory 日本の将来のスペース重力波アンテナ LISAと地上検出器の狭間の周波数帯を狙う LISA DECIGO LCGT 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 周波数 [Hz] 102 103 104 DECIGOの周波数帯域 白色矮星連星などからの重力波雑音が小さい！ 高感度の実現が可能 LISAの帯域から出て行った連星からの重力波 地上干渉計の帯域に入る前の連星からの重力波 中間質量ブラックホールの合体 宇宙の膨張加速度の直接計測 宇宙初期 全く新しい重力波源 DECIGOの予備概念設計 アーム長：1000 km レーザーパワー：10 W レーザー波長：532 nm ミラー直径：1 m フィネス：10 ドラッグフリー衛星 光共振器 目標感度 DECIGO実現へのロードマップ 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 予備概 念設計 R&D・概念設計・PF1予備設計 高度なR＆D・予備設計 最終設計・試験・製作 観測 新特定 DECIGO PF-1 試験・製作 観測 PF -1 PF-2 設計・試験・製作 DECIGO 観測 PF -2 LISA LPF ESA主導 LISA 無期限延期 BBO 2020-2025目標 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 DECIGO関連の計画研究の構成と全体の流れ DECIGO 特定領域に よる研究 （デフォルト） パス ファインダー 概念設計 地上シミュレータ試験 パスファイダーの開発 計画研究 A02－ア 計画研究 A02－イ （地上シミュレータ） （パスファインダー） 要素技術の開発 計画研究 A02－ウ 計画研究 A02－エ 計画研究 A02－オ 計画研究 A02－カ （測距技術） （ドラッグフリー） （光源） （周波数安定化） 特定領域に よる研究 （オプション）
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