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
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DOWNLOAD - TAMA300