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DECIGO PF の物理

DECIGO PF の物理. 田中貴浩（京大理）. 安東さんのトラペより. Various sources of gravitational waves Earth-based Interferometer. Binary coalescence g -ray bursts Spinning NS LMXB SN remnant GW background SN formation high kick velocity. taken from Cutler & Thorne (2002).

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Presentation Transcript

  1. DECIGO PF の物理 田中貴浩（京大理）

  2. 安東さんのトラペより

  3. Various sources of gravitational wavesEarth-based Interferometer • Binary coalescence • g -ray bursts • Spinning NS • LMXB • SN remnant • GW background • SN formation • high kick velocity taken from Cutler & Thorne (2002)

  4. Various sources of gravitational wavesSpace Interferometer • Guaranteed binary sources • WD-WD • AM CVn • LMXB • Supermassive BH • merger • formation from a super massive star • Stochastic BG • WD binary noise • primordial Taken from Cutler & Thorne (2002)

  5. 特定のありそうなターゲットを探そうとすると難しい特定のありそうなターゲットを探そうとすると難しい

  6. 昔のレビュー(Thorne 1980) を見ると、なにやら大きなhを通る線が引かれている。 Cherished Beliefs このくらいのamplitudeのバーストが一ヶ月に一回以上あるというのは、物理屋の信念を根底から揺さぶるというラインのようだ。

  7. 観測時間内にバーストを起こす確率

  8. –12 10 –14 10 小型衛星検出器 大質量 ] –16 ブラックホール連星合体 1/2 10 –18 中性子星 10 重力崩壊型 連星合体 LISA 超新星爆発 銀河系内連星 –20 Strain [1/Hz 10 初期宇宙 銀河系内連星 –22 10 からの重力波 バックグラウンド雑音 ( ) W =10 - 14 gw –24 LCGT 10 DECIGO ( ) 量子限界 重力場変動雑音 10 8 m, 100 kg, –26 基線長 マス 10 ( ) 地上検出器 10 MW, 3 m レーザー光 テレスコープ径 –5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Frequency [Hz] どのくらいの制限が得られるか？ • Inspiral こういうところに来るinspiralは距離にすると

  9. ちなみにprimordial BH連星を考えると、 WBH=0.25、 　　１００Msolを仮定して　fmax=43Hz 一年以内に合体する連星までの距離の期待値は ～１０Mｐｃ 　　１０4Msolを仮定して fmax=0.43Hz ～３０Mｐｃ 観測限界は 観測限界は

  10. Stochastic background • 原理的にはWGWへの制限は しかも、２台は必要

  11. まとめ • DECIGO PFの感度曲線からは、得られる制限は全く無意味なものでは全くない。 • さりとて、特定のソースを考えろというのは難しい • 一方、ノイズ源が色々あると思うのだが、そちらの方を抑える作業に理論屋がもっと参加すべきではないだろうか？ • そのためには観測の仕組みをきちんとりかいしなければ…という段階だが。

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