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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

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1 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

2 重力波とは? まだ検出されていない! ⇒検出すればノーベル賞確実 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 潮汐的な空間のひずみとして光速で伝わる まだ検出されていない! ⇒検出すればノーベル賞確実

3 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 宇宙初期 未知なる天体 重力波天文学

4 レーザー干渉計による重力波検出 重力波 レーザー 光検出器 ビームスプリッター ミラー

5 レーザー干渉計の利点: アーム長が長いほど 感度が高い
大きく縮む 小さく縮む 小さく伸びる レーザー 光検出器 大きく伸びる レーザー 光検出器

6 世界の大型干渉計 LIGO (4km) GEO (600m) TAMA (300m) LIGO (4km) VIRGO (3km)
AIGO (?km)

7 スペース重力波アンテナ 低周波で感度がよくなる 信号が低周波で増える 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
-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

8 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

9 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 周波数 [Hz]

10 白色矮星連星などからの重力波雑音が小さい!
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

11 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 光共振器 ドラッグフリー衛星

12 目標感度

13 DECIGO実現へのロードマップ LISA DECIGO 新特定
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 観測 DECIGO PF -2 LISA LPF ESA主導 LISA 無期限延期 BBO 目標

14 DECIGO関連の計画研究の構成と全体の流れ
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 特定領域による研究 (オプション) 計画研究 A02-ア (地上シミュレータ) 計画研究 A02-イ (パスファインダー) 要素技術の開発 計画研究 A02-ウ (測距技術) 計画研究 A02-エ (ドラッグフリー) 計画研究 A02-オ (光源) 計画研究 A02-カ (周波数安定化)


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