Gold mine decigo
Download
1 / 13

連星 Gold Mine を用いた DECIGO 精密宇宙論 - PowerPoint PPT Presentation


  • 96 Views
  • Uploaded on

第 9 回 DECIGO Workshop @ 国立天文台. 連星 Gold Mine を用いた DECIGO 精密宇宙論. 2010 年 11/25( 木 ).    京大理 天体核   八木 絢外. §1 INTRODUCTION. ダーク・エネルギー問題 現在の宇宙は 加速膨張 。  原因は不明。 ・ 解決策 ① G.R. の範囲内で未知の物質場 ( Dark Energy ) を導入 ② 重力理論の修正 e.g. スカラー・テンソル理論  ③ 非一様 宇宙モデル    DECIGO でどこまで検証可能か ?. TypeIa SN の観測.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 連星 Gold Mine を用いた DECIGO 精密宇宙論' - seth


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Gold mine decigo

9回 DECIGO Workshop @ 国立天文台

連星 Gold Mine を用いたDECIGO精密宇宙論

2010年11/25(木)

   京大理 天体核  

八木 絢外


1 introduction
§1INTRODUCTION

ダーク・エネルギー問題

現在の宇宙は加速膨張。 

原因は不明。

・解決策

①G.R.の範囲内で未知の物質場

(Dark Energy)を導入

②重力理論の修正

e.g. スカラー・テンソル理論 

③非一様宇宙モデル   

DECIGOでどこまで検証可能か?

TypeIa SNの観測

光度距離

加速膨張あり

加速膨張なし

赤方偏移

Riess et al. (2004)


§2 連星 Gold Mine を用いた精密宇宙論

Cutler & Holz (2009)

・NS/NS連星合体の個数: 105-106個/年[Cutler & Harms (2006)]

DECIGO/BBOはほぼ全部見える!

⇒ “cosmological gold mine” [Cutler & Holz (2009)]

DLとzが決まれば宇宙論が可能。

ΔDL/DL

GW Cosmology with Standard Siren!

error~ 数%

(I) DL

振幅から決まる。

Systematic error 小

⇒ EM観測よりも有利

z


角分解能

(II) z

Massと縮退 ⇒ zは決まらない。

⇒ EMの情報を使う。

連星のhost galaxyをidentifyできれば、zがわかる。

error cube中の銀河数

z

Error cube中の銀河の数は平均的に1個以下

⇒ host galaxyをidentifyできそう!

⇒ zも決まる。

⇒ 重力波で宇宙論解析ができる!

z


Dark Energy 状態方程式の決定精度

(w0,wa)=(-1,0) ⇒ 宇宙項Λ

現在の精度

BBO

Δw0~0.2

Δwa~1.0

Δw0~0.02

Δwa~0.15

左より1桁良い!!

さらに、DECIGO/BBOの精度は将来のEM観測よりも良い!


§3 連星GWによる重力理論の検証

 例Brans-Dicke理論

・ スカラー・テンソル理論の代表格

 ・Brans-DickeパラメータωBD→∞でG.R.に一致。 

(このとき、φ→const.)。

・現在の最大の制限(太陽系実験): (Bertotti et al. 2003)

 ・(   の四重極放射)+(φの双極放射)

  ⇒ 連星の軌道進化がG.R.からずれる。

  ⇒    がG.R.からずれる。

Yagi & Tanaka (2010)

by Cassini


修正重力理論における重力波形

・修正重力理論では、重力波形の位相がG.R.からずれる。

連星からの重力波形

一般相対論

振幅

修正重力理論

修正重力理論

時間 (秒)

・DECIGOでこの「ずれ」をどれだけ精度良く測定できるか?

 ⇒ Fisher 解析


Brans dicke
Brans-Dicke 理論への制限の比較

DECIGOの制限が強い理由の一つはevent数の多さ

LISA

Yagi & Tanaka (2009)

(1.4+103)M◉, S/N=10

DECIGO

K.Y. & Tanaka (2010)

(1.4+10)M◉ 105個

Adv. LIGO

Will (1994)

(1.4+10)M◉, S/N=10

土星探査衛星 Cassini

Bertotti et al. (2003)

4桁 強!

ωBD

2×102

7×103

4×104 (現在最大)

4×108


§4 非一様宇宙モデル (Void モデル)

・Void・・・密度がスカスカの領域   

(密度は単調増加)

・密度や曲率の勾配 

        ⇒ みかけの加速膨張

・SNの観測や、CMBやBAOのピークも説明できる。

・我々は、Gpc程度の

Voidの(ほぼ)中心にいる。

Garcia-Bellido

& Haugboelle (2008)

~Gpc

・非一様モデルとΛCDMをもっとはっきり区別できる観測量が欲しい。


Redshift Drift Δtz

・redshiftの時間変化

膨張の加速度をより顕著に反映

・Void model

⇒ Δtz<0

[Chul-moon Yoo et al. (2010)]

・Quasorを利用した将来観測

⇒ 10yr観測で(ある種の)void modelを棄却できる。

Quartin & Amendola (2010)

(ただし、high-zのみ)

・DECIGOの目的の一つはz-driftを測ること [Seto et al. (2001)]

・NS/NS連星からのGW  ⇒ 非一様モデルの検証

[c.f. Ultimate DECIGOを用いたz-driftの測定 (Takahashi & Nakamura 2005)]


結果

2

1

0

-1

-2

-3

0

2

4

6

8

10

12

14

BBO,5yr

1010Δtz /year

ΛCDM

Void

Δtz > 0 を検証できる!!

典型的な非一様モデルの検証もできる!

DL(Gpc)


§5 まとめ

・連星 Gold Mine⇒ DECIGO/BBOによる精密宇宙論

・Dark Energyの状態方程式、修正重力理論、非一様宇宙モデルの検証が可能。

・ ある種の高次元モデル(RS-II)において、余剰次元のサイズをtable-top実験より2桁程度強く制限することも可能。

・今日紹介した話は連星のz分布のみを反映。

空間分布まで考慮すると・・・

e.g. Matterの分布

太陽系の固有運動[神田さん他]

[K.Y., N.Tanahashi & T.Tanaka (in prep.)]

DECIGO Cosmologyはとても強力!!

コンパクト連星はサイエンスの宝庫!



ad