スペース重力波アンテナ DECIGO計画 IV

第6回DECIGOワークショップ
@国立天文台
2008年4月16日
川村静児
Sora
DECIGOとは?
Deci-hertz Interferometer Gravitational Wave Observatory

LISAと地上検出器の帯域のギャップを埋める
超高感度の実現が可能!
10-18
Strain [Hz-1/2]

LISA
地上検出器
(e.g. LCGT)
10-20
DECIGO
10-22
10-24
白色矮星連星
からの重力波
雑音
10-4
10-2
100
102
Frequency [Hz]
104
予備概念設計
光共振器を使う
アーム長:1000 km
ミラー直径:1 m
レーザー波長:532 nm
フィネス:10
レーザーパワー:10 W
ミラー質量:100 kg
光共振器
干渉計3台
光検出器
レーザー
光検出器
ドラッグフリー衛星
光共振器
軌道とコンステレーション(案)
地球
背景重力波検出の
ため相関を取る
レコード盤軌道
太陽
角度分解能を上げる
DECIGOの狙う重力波源とサイエンス
巨大ブラックホール
形成のメカニズム解明
インフレーションの検証
ダークエネルギーの制限
力の雑音とセンサーノイズに対するリクワ
イヤーメント(LISA,LCGTとの比較)

力の雑音: LISAより50倍厳しい
– ストレインでほぼ同じ, 距離: 1/5000, 鏡の質量: 100

センサーノイズ: LCGTより30倍ゆるい
– ストレインでほぼ同じ, ストーレッジタイム: 30)
感度を上げる必要性


インフレーションからの重力波をより確実に
受けるには感度を数倍上げる必要がある?
パラメターの最適化が必要
– 感度の向上と技術的難しさの評価が必要
• 基線長: 長くすると、ストレインに対しては得だが、光
のロスが大きくなる
• 鏡のサイズ: 大きくすると光のロスを小さくできる
• 鏡の質量: 大きくすると輻射圧雑音を低減できる
ロードマップ
2007 08
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Mission
R&D
製作
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20
R&D
製作
DICIGOパスファインダー (DPF)
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R&D
製作
Pre-DECIGO
DECIGO
Objectives
Scope
要素技術の実証試験
最小限のスペックで
重力波検出
衛星間共振器の実現
重力波天文学の発展
衛星1台
アーム1本
衛星3台
干渉計1台
衛星3台
干渉計3台
×4ユニット
DECIGO暫定組織
代表:川村 (国立天文台)
副代表: 安東 (東大理)
運営委員会
川村 (国立天文台), 安東 (東大理), 瀬戸 (国立天文台), 中村 (京大理),
坪野 (東大理), 田中 (京大理), 船木 (ISAS), 沼田 (Merryland),
佐藤 (法政大工), 神田 (阪市大), 高島 (ISAS), 井岡 (京大理)
Pre-DECIGO
佐藤(法政大工)
検出器
沼田 (Merryland)
安東 (東大理)
サイエンス・データ
田中 (京大理)
瀬戸 (国立天文台)
神田 (阪市大)
衛星
船木 (ISAS)
デザインフェーズ
DECIGO パスファインダー
リーダー:安東 (東大理)
副リーダー:高島 (ISAS)
検出器
安東 (東大理)
レーザー
植田 (電通大)
武者 (電通大)
ミッションフェーズ
ハウジング
佐藤 (法政大工)
ドラッグフリー
森脇 (東大新領域)
坂井 (ISAS)
スラスター
バス
データ
船木 (ISAS)
高島 (ISAS)
神田 (阪市大)