我が国の重力波研究の歴史と
今後の展望
（新特定領域）
全波長重力波天文学のフロンティア
DECIGO WG第３回ミーティング
２００５年５月１２日
於国立天文台
中村卓史
１９８８年 基研 モレキュール型研究会「重力波天文学」 １０名弱
１９９１－１９９４年 重点領域「重力波天文学」
２０ｍFP(国立天文台)、１００ｍDL(宇宙研)
１９９５－２００１ 新プロ
TAMA３００（国立天文台）、低温鏡（宇宙線研）
２００２－２００５ 特定領域「重力波天文学の新展開」 約１００名
TAMA300（国立天文台）、
CLIO-低温鏡実証干渉計（宇宙線研）
DECIGOの提案
同時モニター装置
LCGT計画(宇宙線研から概算要求予定)
R&Dをはじめる
概念設計
パルサーアレー
（新しく始める）
One to One correspondence between
Gravitational Wave Astronomy and
Electromagnetic Astronomy
Gravitational Wave
• GHz GW?
• MHz Gw?
• 10kHz Gw
• Ground Detectors
～100Hz
• Deci Hertz GW
• LISA mHz Band
• Pulsar Timing
0.01μHz Band
Electro Magnetic
γ ray Astronomy
X ray Astronomy
UV Astronomy
Optical Astronomy
difference in frequency
• Infrared Astronomy
• Radio Astronomy
• Low Frequency Array 10MHz
What is the origin of
Difference
• Let us consider optical astronomy and ground gw
detectors such as TAMA300
• The frequency of the optical astronomy is determined
essentially by the energy level of hydrogen atom while
the frequency of TAMA300 is tuned to coalescing binary
neutron stars.
• The mass of the neutron star is essentially equal to the
Chandrasekahr mass
• The frequency of the optical astronomy is determined by
• The frequency of the TAMA300 is determined by
• Then
米国
我が国の重力波の研究の進展はローマの歴史に学ぼう！！
Do in Japan as the Romans did!!
１小都市国家(１０名）⇒ヨーロッパ、アフリカ、アジアにまたがる
大帝国になった。（１００名⇒１０００名）
ローマは他民族を武力で征服（勧誘）したのだが、征服(勧誘）した
民族もローマ市民にしていった。（ここが、アテネやスパルタとは違う）
ローマが世界になったのではなく、世界がローマになった。
重力波の研究は物理として筋がいい。
１）確実に存在する。だから、努力すれば必ず目標に
近づく。（存在しないかもしれないものを探す話とはこの点が大
きく違う）
２）電磁波による天文学と同じ位広大な未開拓領土が
存在すると思われる。
３）このフロンティアを切り開きたい！！
新特定領域研究
全波長重力波天文学のフロンティア
今回、あまり議論のなかったパルサータイミングアレー
これも、新特定領域の１つの柱にしたい。
• PSR 1937+21 P=1.55780646819794ms
• The residual might be due to gw
• However the second derivative of P is hard to measure
GW background
Stochastic GW from Massive BH binary
(Jaffe and Backer astro-ph/0210148)
GW detection by pulsar timing
Jenet et al Astro-ph/0310276
Giant BH in 3C66B (Sudou et al
Science 300 1263 2003)
P=1.05y, 5.4x10**10solar mass
5y before coalescence