ＰＯＬＡＲＢＥＡＲ－２実験による原始重力波の探索

通过POLARBEAR-2实验寻找原始引力波

• 批准号: 19J10652
• 负责人: 高取 沙悠理
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The Graduate University for Advanced Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J10652/
• 关键词: 宇宙マイクロ波背景放射(CMB); CMB偏光観測; 超伝導検出器; インフレーション宇宙; 宇宙マイクロ波背景放射; CMB; 宇宙物理; 偏光観測

本研究ではこれまで宇宙マイクロ波背景放射(CMB)偏光観測によるインフレーション仮説の実験的検証を目指し、新型のCMB偏光観測レシーバーPOLARBEAR-2(PB-2)の開発と、PB-2レシーバーに搭載される検出器用の小型較正装置(較正用光源)の開発を行ってきた。PB-2レシーバーと較正光源装置は、南米チリのアタカマ高地観測所に設置された望遠鏡本体へ統合され、現在長期観測開始に向けた統合試験下にある。望遠鏡の統合試験はCOVID-19流行の余波を受け途中休止になったものの、さらなる性能向上へ向け休止期間中にレシーバーの焦点面部分の改良が行われた。統合試験では長期観測開始に向け、主に取得された信号データの詳細な解析を中心に行ってきた。これまで開発を行ってきた較正光源装置は、装置からの参照信号に対する検出器の応答性を測定することで、観測中の検出器の応答性の変動や各検出器の時間応答性を評価・較正することができる観測に欠かせない重要な較正装置である。データ解析では、この較正光源装置からの信号を基準として、焦点面改良後の望遠鏡の光学性能およびノイズレベルの推定や、検出器の各種性能評価測定を行った。また、検出器の性能評価測定結果から搭載された数千個の検出器に対する較正用のデータベースの作成を行った。さらに、データベースを元に個々の検出器に対し、バイアス電圧の最適化や読み出し電流の位相の最適化を行うことで、検出器感度を最適化する手法の開発も行った。望遠鏡の長期観測開始は遅れが出ているものの、本年度は長期観測開始に向けて重要な評価項目である望遠鏡の光学評価および検出器の性能評価を行うことが出来た。これらの成果については学会等にて報告を行った。

在这项研究中，我们旨在利用宇宙微波背景辐射（CMB）偏振观测来实验验证暴胀假说，并开发了一种新型 CMB 偏振观测接收器 POLARBEAR-2（PB-2）。检测器的装置（校准光源）。 PB-2接收器和校准光源装置已集成到南美洲智利阿塔卡马高空天文台安装的望远镜主体中，目前正在进行集成测试，为开始长期观测做准备。尽管望远镜集成测试在COVID-19大流行后暂停，但在暂停期间对接收器焦平面进行了改进，以进一步提高性能。综合测试的重点是对获取的信号数据进行详细分析，为开始长期观测做好准备。我们迄今为止开发的校准光源装置测量探测器对来自装置的参考信号的响应度，从而评估和评估观察期间探测器的响应度的波动以及每个探测器的时间响应度是重要的。校准装置是可校准观测所不可缺少的。在数据分析中，估算了焦平面改进后望远镜的光学性能和噪声水平，并以该校准光源装置的信号作为参考进行探测器的各种性能评估测量。此外，还根据探测器的性能评估测量结果，创建了用于校准已安装的数千个探测器的数据库。此外，我们开发了一种通过基于数据库优化每个探测器的偏置电压和读出电流相位来优化探测器灵敏度的方法。虽然望远镜长期观测的启动有所延迟，但今年我们能够对望远镜进行光学评估和探测器性能评估，这是为长期观测启动做准备的重要评估项目。术语观察。这些结果在学术会议等上进行了报告。

项目成果

CMB偏光観測装置Simons Arrayのための検出器較正用光源装置の開発

CMB偏振观测装置西蒙斯阵列探测器校准用光源装置的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: Toshiya Namikawa;Yuji Chinone;Hironao Miyatake;Masamune Oguri;et al.;The POLARBEAR collaboration: Y. Chinone et al.;高取沙悠理
• 通讯作者: 高取沙悠理

較正光源を用いた観測サイトにおけるPOLARBEAR-2の光学試験状況

POLARBEAR-2在观测现场使用校准光源的光学测试状态

• 发表时间: 2019
• 作者: 高取沙悠理;金子大輔;片山伸彦;秋葉祥希;安達俊介;阿部倫史;井上優貴;菊地修平;日下暁人;鈴木有春;鈴木純一;瀬川優子;高倉理;高田卓;田島治;田邉大樹;茅根裕司;都丸隆行;西野玄記;羽澄昌史;長谷川雅也;服部香里;濱田崇穂;廣瀬開陽;松田フレドリック;松村知岳 ;南雄人;他POLARBEAR-2 コラボレーション
• 通讯作者: 他POLARBEAR-2 コラボレーション

Internal Delensing of Cosmic Microwave Background Polarization B-Modes with the POLARBEAR Experiment

用 POLARBEAR 实验对宇宙微波背景偏振 B 模式进行内部去透镜化

• DOI: 10.1103/physrevlett.124.131301
• 发表时间: 2020
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: S. Adachi;M. Hasegawa (22番目); M. Hazumi(23番目);Y. Minami (36番目);H. Nishino(39番目) 他49名
• 通讯作者: H. Nishino(39番目) 他49名

Deployment of Polarbear-2A

• DOI: 10.1007/s10909-020-02366-w
• 发表时间: 2020-03
• 期刊: Journal of Low Temperature Physics
• 影响因子: 2
• 作者: D. Kaneko;S. Adachi;P. Ade;M. Aguilar Faúndez;Y. Akiba;K. Arnold;C. Baccigalupi;D. Barron;D. Beck;S. Beckman;F. Bianchini;D. Boettger;J. Borrill;J. Carron;S. Chapman;K. Cheung;Y. Chinone;K. Crowley;A. Cukierman;M. Dobbs;R. Dunner;H. El-Bouhargani;T. Elleflot;J. Errard;G. Fabbian;S. Feeney;C. Feng;T. Fujino;N. Galitzki;A. Gilbert;N. Goeckner-wald;J. Groh;G. Hall;N. Halverson;T. Hamada;M. Hasegawa;M. Hazumi;C. Hill;L. Howe;Y. Inoue;G. Jaehnig;O. Jeong;N. Katayama;B. Keating;R. Keskitalo;S. Kikuchi;T. Kisner;N. Krachmalnicoff;A. Kusaka;A. Lee;D. Leon;E. Linder;L. Lowry;A. Mangu;F. Matsuda;Y. Minami;M. Navaroli;H. Nishino;J. Peloton;A. Pham;D. Poletti;G. Puglisi;C. Reichardt;C. Ross;Y. Segawa;M. Silva-Feaver;Praweeen Siritanasak;N. Stebor;R. Stompor;A. Suzuki;O. Tajima;S. Takakura;S. Takatori;D. Tanabe;G. Teply;T. Tomaru;C. Tsai;C. Vergés;B. Westbrook;Y. Zhou

Evidence for the Cross-correlation between Cosmic Microwave Background Polarization Lensing from Polarbear and Cosmic Shear from Subaru Hyper Suprime-Cam

• DOI: 10.3847/1538-4357/ab3424
• 发表时间: 2019-04
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: T. Namikawa;Y. Chinone;H. Miyatake;M. Oguri;R. Takahashi;A. Kusaka;N. Katayama;S. Adachi;M. Aguilar;H. Aihara;Aamir Ali;R. Armstrong;K. Arnold;C. Baccigalupi;D. Barron;D. Beck;S. Beckman;F. Bianchini;D. Boettger;J. Borrill;K. Cheung;L. Corbett;K. Crowley;H. E. Bouhargani;T. Elleflot;J. Errard;G. Fabbian;C. Feng;N. Galitzki;N. Goeckner-wald;J. Groh;T. Hamada;M. Hasegawa;M. Hazumi;C. Hill;L. Howe;O. Jeong;D. Kaneko;B. Keating;Adrian T. Lee;D. Leon;E. Linder;L. Lowry;A. Mangu;F. Matsuda;Y. Minami;S. Miyazaki;H. Murayama;M. Navaroli;H. Nishino;A. Nishizawa;A. Pham;D. Poletti;G. Puglisi;C. Reichardt;B. Sherwin;M. Silva-Feaver;Praweeen Siritanasak;J. Speagle;R. Stompor;A. Suzuki;Philip J. Tait;O. Tajima;M. Takada;S. Takakura;S. Takatori;D. Tanabe;Masayuki Tanaka;G. Teply;C. Tsai;C. Vergés;B. Westbrook;Yuyang Zhou;The Polarbear Collaboration;The H.E.S.S. Collaboration