1 / 13

連星 Gold Mine を用いた DECIGO 精密宇宙論

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.

seth
Download Presentation

連星 Gold Mine を用いた DECIGO 精密宇宙論

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 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

  2. §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)

  3. §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

  4. 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

  5. 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！

  6. §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

  7. 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

  8. 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

  9. §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。

  10. 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)]

  11. 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)

  12. §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！

  13. Back up slides

More Related