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科研費 基盤研究(B) 採択 (2019--2023年度,課題番号19H01901)

2019年度,表記の科学研究費基金に採択されました.期間は5年.
本ページでは,概要や成果などについて順次紹介します.

構成メンバー

代表   真貝寿明 (大阪工業大学情報科学部)
分担   伊藤洋介 (大阪市立大大学院理学研究科)
分担   高橋弘毅 (長岡技術科学大学工学研究科)
分担   鳥居隆  (大阪工業大R&D学部)
分担   西口敏司 (大阪工業大情報科学部)
分担   島野顕継 (大阪工業大情報科学部)

概要

 本研究では,日本発の重力波データ解析法として,従来法では検出できなかった短時間で減衰する重力波の抽出や計算コストを低減する方法を開発し,実データ解析へと応用する.
 2015年9月に米国のLIGOグループは重力波の直接観測に成功した.その後,本日までに6例の重力波検出が報告されている.日本の重力波干渉計KAGRA(岐阜県神岡,プロジェクトPIは梶田隆章・東京大学宇宙線研究所所長)は,2019年度に本格稼働することが決定し,LIGOや欧州のVirgo干渉計との共同観測を開始する他にも,独自な解析や発見を行うことが期待されている.
 そこで,本研究では,(A)重力波の抽出・発見,(B)重力波源パラメータの推定,(C)計算資源の確保と3つの柱を設定する. より具体的には, (A)では,ノイズに隠された重力波信号を発見する方法として, 「自己回帰モデルによる波形抽出」と「疎性モデリングによるノイズ除去」の応用,(B)では 重力波波源のパラメータ推定に関する 「超フィッシャー解析」や「群粒子法」など新手法の実装,(C)では 分散型コンピューティング・システムの導入である.
 これまでの天文学の歴史を見ると,パルサーやγ線バーストの発見など,未知なる天体現象の発見が大きく我々の知見を広げた. 本研究は,未知の重力波を捉える方法開発にもつながる.また, 一般の方々の参画を可能にする分散型コンピューティングは, 科学のアウトリーチ活動にも大きく貢献することが期待される.

成果 (研究論文)

期日発表者タイトルなど
2019/6真貝,高橋Comparison of various methods to extract ringdown frequency from gravitational wave data", H. Nakano et al, Phys. Rev. D. 99 (2019) 124032 Link [arXiv:1811.06443] [pdf] ; data release
2019/7真貝,伊藤,高橋First cryogenic test operation of underground km-scale gravitational-wave observatory KAGRA, KAGRA collaboration, Class. Quant. Grav. 36 (2019) 165008 [arXiv:1901.03569] , [pdf]

成果 (研究発表)

期日種別発表者タイトルなど
2019/6/22セミナー真貝重力波研究交流会「 "INO: Interplanetary Network of Optical Lattice Clocks"」slide pdf
2019/6/22国際研究会真貝The 6th KAGRA International Workshop:June 21 (Fri)- 23(Sun), at Wuhan, China, 『Brief Introduction of KAGRA collaboration』
2019/7/10国際会議真貝GR22, Amaldi13 『Latest status of KAGRA』(in C3 session, invited) [talk pdf]
2019/7/10国際会議真貝GR22, Amaldi13 『Comparison of various methods to extract ringdown frequency from gravitational wave data』(in C2 session, poster) [poster A0 pdf]
2019/9/20国内学会真貝物理学会at 山形大学 『自己回帰モデルを用いた重力波データ解析(2):LIGO/Virgo O2までのカタログデータの解析』

成果 (一般向け)

期日種別発表者タイトルなど
2019年4月-7月講師真貝毎日文化センター2019年度春学期,常設講座
宇宙はどこまで解明できたか(全6回)
4/25 天文学と宇宙物理学:観測技術の進展と星までの距離の測定
5/23 惑星探査と太陽系外惑星探査:地球外生命体は見つかるか?
6/27 星とブラックホールと惑星系と銀河:構造形成は何が先か?
7/25 超新星爆発と宇宙論:6つのパラメータで描かれる膨張宇宙
8/29 初期宇宙と素粒子物理:高次元モデルが描くビッグバン以前
9/26 重力波と重力理論:アインシュタインはどこまで正しいか?
2019年7月寄稿真貝 「現代思想」(青土社)2019年8月号 特集=アインシュタイン
寄稿『ブラックホール理論とその周辺』
2019年11月出版真貝,鳥居,伊藤 「相対論と宇宙の事典」(朝倉書店)A5/448ページ,ISBN978-4-254-13128-4 (章編集,項目執筆)
2019年11月出版真貝,鳥居 「演習 相対性理論と重力」(A. Lightman他著,真貝寿明・鳥居隆訳,森北出版,2019年秋刊)

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