国立天文台，東大理^A^，京大理^B^，法大工^C^，JAXA-ISAS^D^，阪市大理^E^，NASA^F^，京大基研^G^，KEK^H^， 東大地震研^I^，NICT^J^，電通大レーザー研^K^，東大新領域^L^，早大理工^M^，弘前大理工^N^，Caltech^O^，産総研^P^，Univ. of Wisconsin^Q^，近大理工^R^，JAXA^S^，お茶大理^T^，東経大経営^U^，理研^V^，東大総合文化^W^，新潟大工^X^，東大宇宙 線研^Y^，新潟大理^Z^，近大KLC^AA^，AEI^AB^，Lancaster Univ.^AC^，ぐんま天文台^AD^，広大理^AE^，Liverpool JMU^AF^，立教大理^AG^，京大人環^AH^，Univ. of Southampton^AI^，大工大情報^AJ^，名大理^AK^，Univ. Tuebingen^AL^， 日大^AM^，長岡技科大経営情報^AN^，東大数物^AO^，阪大理^AP^，UWM^AQ^，日大文理^AR^，東理大^AS^，東工大理^AT^， 無所属^AU^，東大工^AV^，RIT^AW^，防衛大^AX^，CGWA^AY^，芝浦工大^AZ^，JAXA-Space Education Center^BA^， RRI^BB^，東北大理^BC^，東海大工^BD^，JAXA-JSPEC^BE^，京大生存研^BF^，お茶大院^BG^ 川村静児，安東正樹^A^，瀬戸直樹^B^，佐藤修一^C^，船木一幸^D^，神田展行^E^，中村卓史^B^，坪野公夫^A^，沼田健 物理学会 ＠立教大学 ２００９年３月３０日 Sora 司^F^，田中貴浩^G^，井岡邦仁^H^，高島健^D^，新谷昌人^I^，坂井真一郎^D^，中澤知洋^A^，長野重夫^J^，武者満^K^，森脇成 典^L^，青柳巧介^M^，我妻一博^A^，浅田秀樹^N^，麻生洋一^O^，新井宏二，池上健^P^，石川毅彦^D^，石崎秀晴，石徹白晃治 ^A^，石原秀樹^E^，市來淨與^A^，伊東宏之^J^，伊藤洋介^Q^，井上開輝^R^，上田暁俊，植田憲一^K^，歌島昌由^S^，江尻悠美 子^T^，榎基宏^U^，戎崎俊一^V^，江里口良治^W^，大石奈緒子，大河正志^X^，大橋正健^Y^，大原謙一^Z^，大渕喜之，岡田則夫， 小野里光司^A^，河島信樹^AA^，川添史子^AB^，雁津克彦^B^，木内建太^M^，岸本直子^D^，工藤秀明^A^，國中均^D^，國森裕 生^J^，黒田和明^Y^，小泉宏之^D^，洪鋒雷^P^，郡和範^AC^，穀山渉^A^，苔山圭以子^T^，古在由秀^AD^，小嶌康史^AE^，固武 慶，小林史歩^AF^，西條統之^AG^，阪上雅昭^AH^，阪田紫帆里，佐合紀親^AI^，佐々木節^G^，佐藤孝^X^，柴田大^W^，真貝寿 明^AJ^，杉山直^AK^，鈴木理恵子^T^，諏訪雄大^A^，宗宮健太郎^O^，祖谷元^AL^，高野忠^AM^，高橋走^A^，高橋慶太郎^G^， 高橋忠幸^D^，高橋弘毅^AN^，高橋史宜^AO^，高橋龍一^AK^，高橋竜太郎，高森昭光^I^，田越秀行^AP^，田代寛之^B^，谷口敬 介^AQ^，樽家篤史^A^，千葉剛^AR^，辻川信二^AS^，常定芳基^AT^，豊嶋守生^J^，鳥居泰男，内藤勲夫^AU^，中尾憲一^E^，中 須賀真一^AV^，中野寛之^AW^，中村康二，中山宜典^AX^，西澤篤志^AH^，西田恵里奈^T^，西山和孝^D^，丹羽佳人^AH^，能見 大河^AV^，橋本樹明^D^，端山和大^AY^，原田知広^AG^，疋田渉^AP^，姫本宣朗^AZ^，平林久^BA^，平松尚志^Y^，福嶋美津広， 藤田龍一^BB^，藤本眞克，二間瀬敏史^BC^，細川瑞彦^J^，堀澤秀之^BD^，前田恵一^M^，松原英雄^D^，蓑泰志^O^，宮川治^Y^， 三代木伸二^Y^，向山信治^AO^，森岡友子^A^，森澤理之^B^，森本睦子^BE^，柳哲文^E^，山川宏^BF^，山崎利孝，山元一広 ^AB^，横山順一^A^，吉田至順^BC^，吉野泰造^AU^，若林野花^BG^ 日本の重力波検出実験の流れ まずは、 LCGTで重力波初検出 ⇒重力波天文学の創成 次に、 DECIGOで重力波の頻繁な検出 ⇒重力波天文学の発展 DECIGO LCGT LCGTで重力波検出技術の熟成 その技術をDECIGO に応用 重力波天文学の意義 電磁波では観えないものが聞こえる – 中性子星/ブラックホール連星の公転運動やそ の合体 – 超新星爆発の内部の様子 – パルサー（特に地球から観えないもの） – 未知の天体 – 宇宙の始まり 重力波で宇宙の産声を聞く 宇宙誕生 10 -43 秒 (プランク時間） 重力波 ニュートリノ 1秒 (陽子、中性子の形成) 電磁波 38万年 (晴れ上がり) 137億年 (現在) DECIGO最大の目的 • インフレーション（宇宙誕生後10-35秒後）の直 接観測 – インフレーション存在の実証 – インフレーションモデルの正否の判断 – パリティの破れの検証 • 成功すればノーベル賞確実 スペース重力波アンテナDECIGO Deci-hertz Interferometer Gravitational Wave Observatory 光共振器を使って感度を高める 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 鏡（浮いている） 光共振器 光検出器 光共振器 干渉計３台で１クラスター レーザー ドラッグフリー衛星 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の目標感度と得られるサイエンス 10-19 巨大ブラック ホール形成の メカニズム解明 ⇒瀬戸’s Talk 10-20 10-21 合体 5年前 3ヶ月前 1 クラスター 10-22 10-23 10-24 10-25 ２クラスター 相関解析 インフレーション (3年間) GW~210-16 インフレーション 10-26 の検証 10-3 10-2 10-1 1 10 周波数 [Hz] 宇宙膨張の 加速度計測 ⇒ダークエネル ギーの制限 合体 102 103 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 09 10 11 12 Mission R&D 製作 13 14 15 16 17 18 19 20 R&D 製作 DICIGOパスファインダー (DPF) Pre-DECIGO 安東’s Talk 21 22 23 24 25 26 R&D 製作 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 (京大理) 運営委員会 川村 (国立天文台), 安東 (京大理), 瀬戸 (京大理), 中村 (京大理), 坪 野 (東大理), 田中 (京大基研), 船木 (ISAS), 沼田 (Merryland), 佐藤 (法政大工), 神田 (阪市大理), 高島 (ISAS), 井岡 (KEK) Pre-DECIGO 佐藤(法政大工) 検出器 沼田 (Merryland) 安東 (京大理) サイエンス・データ 衛星 田中 (京大基研) 瀬戸 (京大理）) 神田 (阪市大理) 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 (京大理) 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 ドラッグフリー 佐藤 (法政大工) 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 理) 研究体制、予算規模、実現方法 研究体制：JAXA/ISASと国立天文台および 多くの大学・研究機関との連携による 予算規模：1000億円？ 実現方法：NASA・ESAも含めた国際協力 研究協力 LISAとの研究協力 第１回LISA-DECIGOワークショップ開催（平 成２０年１１月） Stanford Univ.との共同研究 UNISECとの研究協力を次回ワークショップで キックオフ 第７回DECIGOワークショップ 平成21年4月23日（木）午前10時～午後6時 国立天文台・解析研究棟・大セミナー室 主なテーマ： １．DECIGOの目的とするサイエンスと関連するテーマ（CMB、 ダークエネルギー、AGNなど）の専門家を招待し、それらの 関係について検討しお互いの理解を深める。 ２．DECIGOパスファインダーの実現に向けて、現状の認識と必 要な技術・事柄の洗い出しを行う。特に、大学宇宙工学コン ソーシアム（UNISEC）の方々を招待してDPFへの参加を呼び かける。 新 学 術 領 域 申 請 LCGT DECIGO 重力波天文学創成 LCGTとDPFのための総合的技術実証 計画研究A01：地上検出器 計画研究A02：宇宙望遠鏡 低周波技術の付与 •CLIOによる実証試験 •CLIOによる観測 •第三世代のR&D •DPFのプロトタイプ試験 •DECIGOのR&D 干渉計技術の付与 総括班 方針策定 調整 計画研究A03：理論・解析 本研究領域 •重力波源の理論 •データ解析の手法開発 •CLIOのデータ解析 国際協力 諸外国の 検出器 図６．本研究領域の計画研究間の関係および重力波天文学創成への流れ。 聞きたいな 宇宙の産声 DECIGOで！ Sora まとめ DECIGOにより非常に頻度の高い重力波検 出が可能となる それによりさまざまな新しいサイエンスが得 られる パスファインダーは順調な滑り出し グループ全体の活動をサポートするような大 型予算の獲得が必須
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