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重力波で見えてきた新しい宇宙の姿
ITER/BA成果報告会2019核融合エネルギーフォーラム
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H He Li
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6
質量数
エネ
ルギ
ー
核子の束縛エネルギー
鉄
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7
これらの元素をどうやって合成するか?
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重い原子核
電気的な反発が強い
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ҧ𝜈𝑒
ⅇ−
ⅇ−
ҧ𝜈𝑒
β 崩壊
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12中性子の数
陽子の数
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13中性子の数
陽子の数
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14中性子の数
陽子の数
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15中性子の数
陽子の数
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16中性子の数
陽子の数
ゆっくり: s-プロセス
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r-プロセス• 高速な中性子捕獲• どこで起こるのか?
s-プロセス• ゆっくり中性子を捕獲• 古い星で起こる
質量数
存在量
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18
金
By Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0, CC BY-SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10465065
By Szaaman - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gold_bullion_1.jpg, Public Domain,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=35565318
プラチナ
ウラン
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20中性子の数
陽子の数
速い: r-プロセス
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22
Fe
SiONeCHe
H
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23
SiONeCHe
H
電子捕獲陽子 → 中性子
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24
中性子コア
衝撃波
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26
中性子星
William Crochot -
http://science.nasa.gov/media/medialibrary/1999/02/25/ast05mar99_1a_resources/N_sctn2.jpg,
Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36335367
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(C) KAGAYA
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28
(C)NASA
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重力波
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30
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31
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32
![Page 33: 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 - QST...2017/08/24 · 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 ITER/BA成果報告会2019 核融合エネルギーフォーラム](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012008/6128574e90a432371c378dee/html5/thumbnails/33.jpg)
NASA/Goddard Space Flight Center/CI Lab
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35
GW170817
PRL 119, 161101(2017)
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ApJL 848:L12 (59pp), 2017
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ApJL 848:L12 (59pp), 2017
![Page 38: 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 - QST...2017/08/24 · 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 ITER/BA成果報告会2019 核融合エネルギーフォーラム](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012008/6128574e90a432371c378dee/html5/thumbnails/38.jpg)
NGC 4993
2017/8/18-19 2017/8/24-25
(C) NAOJ
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39中性子の数
陽子の数
キロノバ
電磁波
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Joel de Jesus Mendoza Temis arXiv:1409.6135
中性子数
原子
番号
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(C) M. Tanaka
![Page 42: 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 - QST...2017/08/24 · 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 ITER/BA成果報告会2019 核融合エネルギーフォーラム](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012008/6128574e90a432371c378dee/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 - QST...2017/08/24 · 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 ITER/BA成果報告会2019 核融合エネルギーフォーラム](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012008/6128574e90a432371c378dee/html5/thumbnails/43.jpg)
43© T. Dietrich, S. Ossokine, H. Pfeiffer, A. Buonanno(Max Planck Institute for Gravitational Physics), BAM collaboration
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44
arXiv:1710.05446 [astro-ph.HE]
1.7秒差 𝑐𝐺𝑊 − 1 < 10−15
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48
O1: 2015 Sept. 12 – 2016 Jan. 19
O2: 2016 Nov. 30 – 2017 Aug. 25(Virgo joined on 2017 Aug. 1)
O3: 2019 Apr. 1 - on going (until 2020 Apr. 30 )
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49
O1: 2015 Sept. 12 – 2016 Jan. 19
O2: 2016 Nov. 30 – 2017 Aug. 25(Virgo joined on 2017 Aug. 1)
O3: 2019 Apr. 1 - on going (until 2020 Apr. 30 )
ブラックホール連星合体: 10件
中性子星連星合体: 1件
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50
O1: 2015 Sept. 12 – 2016 Jan. 19
O2: 2016 Nov. 30 – 2017 Aug. 25(Virgo joined on 2017 Aug. 1)
O3: 2019 Apr. 1 - on going (until 2020 Apr. 30 )
ブラックホール連星合体: 10件
中性子星連星合体: 1件
ブラックホール連星合体: 23件中性子星連星合体: 3+件ブラックホール-中性子星連星: 3+件マスギャップ: 2件
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51
O1: 2015 Sept. 12 – 2016 Jan. 19
O2: 2016 Nov. 30 – 2017 Aug. 25(Virgo joined on 2017 Aug. 1)
O3: 2019 Apr. 1 - on going (until 2020 Apr. 30 )
ブラックホール連星合体: 10件
中性子星連星合体: 1件
ブラックホール連星合体: 23件中性子星連星合体: 3+件ブラックホール-中性子星連星: 3+件マスギャップ: 2件
Open Public Alert概要のみ公開
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53(C) NASA/SOHO
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54(C)NASA
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55By Philip D. Hall - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51201468
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56By NASA, The Hubble Heritage Team, STScI, AURA
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57
ブラックホールのスピン
重力波波形
doi:10.1038/nature23453
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どうやって重力波を検出するか?
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重力波振幅
𝐿
Δ𝐿
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Laser
ビームスプリッター
Photo Detector
マイケルソン干渉計
レーザー
光検出器
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68
LIGO/T. Pyle
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どこまで見えるのか?
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>
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多段防振システム
1
10000000000
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Fused SilicaSapphire
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: 50ppm
: 10Å
Beamsplitter(370mm dia) during coating characterization iKAGRA TM (250mm dia) during figure measurement
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77
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Laser
PD
100W 3km
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Laser
PD
100W
Fabry-Perot Michelson
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Laser
PD
100W
Power Recycling
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Laser
PD
100W
Resonant Sideband Extraction(RSE)
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KAGRA干渉計 模式図
86
PRMPR2
PR3
SR3
SR2
SRM
ITMY
ETMY
ITMX ETMX
BS
Mode Cleaner
IMMTIFI
BRT
BRT
Type-B
Type-Bp
Type-C
Others
Type-A (cryogenic)
OMC
OMMTOFI
OST Output
Optics
Output Optics
PSL
3km
3km
Resonant Sideband Extraction (RSE)
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87
地面振動
振り子熱雑音
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The KAGRA Project
88
• 約300人の共同研究者• 国内30以上,海外40以上の研究機関
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91
![Page 92: 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 - QST...2017/08/24 · 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 ITER/BA成果報告会2019 核融合エネルギーフォーラム](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012008/6128574e90a432371c378dee/html5/thumbnails/92.jpg)
![Page 93: 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 - QST...2017/08/24 · 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 ITER/BA成果報告会2019 核融合エネルギーフォーラム](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012008/6128574e90a432371c378dee/html5/thumbnails/93.jpg)
93
Pre-Isolator
Standard Filter
Bottom Filter
Intermediate Mass
Mirror
Recoil Mass
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94
![Page 95: 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 - QST...2017/08/24 · 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 ITER/BA成果報告会2019 核融合エネルギーフォーラム](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012008/6128574e90a432371c378dee/html5/thumbnails/95.jpg)
95
![Page 96: 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 - QST...2017/08/24 · 重力波で見えてきた新しい宇宙の姿 ITER/BA成果報告会2019 核融合エネルギーフォーラム](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012008/6128574e90a432371c378dee/html5/thumbnails/96.jpg)
Type-A + Cryogenic Suspension
96
14m
Cryo-Payload
Type-A(room temp.)
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Type-A Suspension Installation
97
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99©Ray. Hori
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101
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LIGO/Axel Mellinger
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104
LIGO + Virgo (54 deg2)
LIGO + Virgo + KAGRA(3.4 deg2)
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106
Now