Probing the origin of the universe using the largest CMB telescope arrays to date

使用迄今为止最大的宇宙微波背景望远镜阵列探测宇宙的起源

• 批准号: 22H04913
• 负责人: 田島 治
• 金额: $ 397.2万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22H04913/
• 关键词: 宇宙背景放射; インフレーション; 原始重力波; ニュートリノ

「宇宙のはじまりとは？」人類が抱く究極の問いに迫る。宇宙最古の光である宇宙マイクロ波背景放射（CMB）には、重力場の量子ゆらぎとインフレーション宇宙論の証拠である「原始重力波」、素粒子大統一理論を探る鍵となる「ニュートリノ質量和」、さらには「暗黒放射」など、宇宙創成を記述する物理学に直結する情報が豊富に含まれている。史上最大のCMB望遠鏡群を用いる実験“Simons Observatory”でこれらのサイエンスを網羅し、宇宙創成の解明を目指す。観測データがあるだけでは実験研究は成功しない。データを活かすも殺すも望遠鏡の“較正”次第である。その中でも特に重要になるのが、偏光角（CMB 偏光軸とそれを検波するアンテナの向きがなす角度）の較正と、焦点面センサーの時間応答性の較正である。これらを較正するため、先行研究に引き続き「まばらに張ったワイヤーグリッド」を使った較正装置“Sparse Wiregrid Calibrator”と、人工の黒体放射源を用いた較正装置“Stimulator”を開発し、実験室内でのコミッショニングを行った。このコミッショニングデータを評価分析するために解析ソフトウェアの開発も進めた。較正以外にも実験感度を制限しかねない系統誤差要因がある。その最大要因である「迷光」の望遠鏡内への侵入を徹底的に遮断するための“バッフル”も開発・現地搬送した。また、次年度より開始する５台目の望遠鏡（名付けてJSAT）の開発に向けて、望遠鏡を設置するプラットフォームの設計を完了し、その製作を開始する準備を完了した。このプラットフォームの設計は当初の計画よりも一年早く達成することができた。

“宇宙的开始是什么？”我们研究了人类的最终问题。宇宙微波背景辐射（CMB）是宇宙中最古老的光，其中包含与描述宇宙创建的物理学的大量信息，例如“原始引力波”，这些证据证明了重力场和通货膨胀宇宙学的量子波动的证据，“中质质量”是“中性质量”，“中性质量”，这是一个元素，这些元素是一个元素，即构成的元素和元素是一个理论的元素。使用有史以来最大的CMB望远镜的“ Simons天文台”实验，涵盖了这些科学，旨在阐明宇宙的创造。仅通过观察数据而实验研究并不是成功。您是使用数据还是杀死它取决于望远镜的“校准”。其中，最重要的是校准极化角度（由CMB极化轴和检测到它的天线的方向形成的角度）以及焦平面传感器的时间响应性的校准。为了对这些进行校准，在先前的研究之后，我们使用“稀疏的金属丝网”开发了一种称为“稀疏的电线校准器”的校准设备，并使用人工黑色体辐射源使用了称为“刺激器”的校准设备，并在实验室中进行了委托。我们还开发了分析软件来评估和分析此调试数据。除了校准外，还有一些系统的错误因素可以限制实验灵敏度。还在现场开发并运输了“挡板”，以彻底阻止“流浪光”的入侵，这是其中最大的因素。此外，随着第五望远镜（名为JSAT）的开发，该望远镜将于明年开始，我们已经完成了安装望远镜的平台的设计，并完成了开始生产的准备工作。该平台的目的是比最初计划的一年。

项目成果

Simons Observatory実験小口径望遠鏡の統合試験の現状報告

西蒙斯天文台实验小口径望远镜集成测试状态报告

• 发表时间: 2023
• 作者: 寺崎友規;他Simons Observatory コラボレーション
• 通讯作者: 他Simons Observatory コラボレーション

The development of a calibrator to reduce systematic errors for the observation of B-mode and EB-mode polarization signals

开发校准器以减少 B 模式和 EB 模式偏振信号观测的系统误差

• 发表时间: 2022
• 作者: 荻野加奈子;南 彰;中尾初音;平林義雄;紅林佑希;高橋忠伸;竹内英之;Hironobu Nakata for Simons Observatory Collaboration
• 通讯作者: Hironobu Nakata for Simons Observatory Collaboration

McGill/University of British Columbia/University of Toronto(カナダ)

麦吉尔/英属哥伦比亚大学/多伦多大学（加拿大）

ローレンスバークレー国立研究所/カリフォルニア大学サンディエゴ校/プリンストン大学(米国)

劳伦斯伯克利国家实验室/加州大学圣地亚哥分校/普林斯顿大学（美国）

Optical Performance of the Sparse Wire Grid Calibrator for Simons Observatory

西蒙斯天文台稀疏线栅校准器的光学性能

• 发表时间: 2023
• 作者: 清水 貴美子;池野 知子;前畑 佳納子;Wang Qiuyi;高尾 敏文;深田 吉孝;Junna Sugiyama for Simons Observatory Collaboration;Hironobu Nakata for Simons Observatory Collaboration
• 通讯作者: Hironobu Nakata for Simons Observatory Collaboration