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第1477回 天文学教室談話会

日時

2016年11月21日(月) 15:00

場所

合同C棟大輪講

講演者

濱田 崇穂

題目

宇宙マイクロ波背景放射Bモード偏光観測実験POLARBEAR-2のためのビーム評価試験

要旨


宇宙の物質分布の非一様性や宇宙マイクロ波背景放射(Cosmic Microwave Background, CMB)の温度揺らぎに対するインフレーション理論による予測はこれまでの観測結果とよく一致しており、インフレーション理論は既に確固たる地位を得ている。インフレーション理論を更に確かなものとする動かぬ証拠として、インフレーション理論が予言する原始重力波の存在の証明が挙げられる。原始重力波はCMBにBモード偏光という特徴的な偏光パターンを残したと考えられており、これを観測することができれば、インフレーション理論の証明となる。POLARBEAR-2(PB-2)実験は、CMB-Bモード偏光の初検出を目指す地上実験であり、チリのアタカマ高地での、2017年内の観測開始を予定している。検出器として、超伝導転移端素子(Transition Edge Sensor, TES)ボロメータを採用し、CMB-Bモード偏光の微弱な信号に感度を得る。このTESボロメータは270mKの極低温下で運用されるが、検出器を含めたレシーバーシステムを低温にすることにより、装置由来の熱雑音を抑えることができる。PB-2では、TESボロメータ7588個を焦点面に並べた検出器アレイを用い、統計感度を飛躍的に向上させる。また、CMB偏光実験では世界初となる2周波数帯の同時観測により、前景放射ノイズを除去する。PB-2のレシーバーシステムは、現在高エネルギー加速器研究機構で開発中である。一般的に望遠鏡の受信感度の方向依存性(ビーム)の校正は観測サイトで恒星を用いて行われることも多いが、レシーバーシステムの開発段階で実験室内でビームの測定を行うことが、あらかじめ系統誤差を抑制する点から非常に重要である。本発表では、PB-2実験の実験概要、実験室内でのレシーバーシステムのビーム評価試験について述べる。

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Kenji Toma (toma<at>astr.tohoku.ac.jp)
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