【岡山大学】誕生直後の宇宙の姿、衛星観測でどう捉えるか

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2025（令和7）年 1月 8日
国立大学法人岡山大学
https://www.okayama-u.ac.jp/


＜発表のポイント＞
- 宇宙の熱いビックバンの前の姿を観測するためには、従来よりも1桁以上優れた精度でビックバンの残光の偏光を全天で観測する必要があります。
- 本研究では、独自に開発した高速シミュレーターFalconsによって、世界で初めて観測パラメーターを多次元空間で探索し、偏光測定誤差が最小になる観測手法を見つけました。
- この研究結果は、宇宙誕生直後の姿を探る将来の人工衛星計画において重要な設計指針を与えます。



◆概 要
　国立大学法人岡山大学（本部：岡山市北区、学長：那須保友）の大学院自然科学研究科博士後期課程3年の高瀬祐介大学院生（日本学術振興会特別研究員）、学術研究院環境生命自然科学学域の石野宏和教授、イタリア国際高等研究学校（SISSA）のLeo Vacher研究員、Guillaume Patanchon研究員（ILANCE, CNRS, Universite Paris Cite, 東大）、Ludovic Montier研究員（仏, IRAP）らの国際共同研究グループは、宇宙創成の謎を探る衛星観測手段において、測定誤差を最小化する手法を発見しました。

　宇宙の熱いビックバンは、その前の極短時間で起こったインフレーションと呼ばれる宇宙空間の大膨張によって発生したと考えられており、その証拠を見つけるには、ビックバンの残光にあたる宇宙マイクロ波背景放射の偏光を従来よりも1桁以上優れた精度で測定しなければなりません。その際に、装置性能の不定性に由来する誤差を抑制するために、観測パラメーターを多次元空間で最適化する必要があります。今回、独自に高速シミュレーターFalconsを開発し、その最適解を初めて見つけることに成功しました。

　今回の成果は、宇宙航空研究開発機構 （JAXA）が推進する宇宙望遠鏡計画「LiteBIRD」をはじめとする将来の偏光精密観測に重要な設計指針を与えるもので、2024年12月12日、イタリアの宇宙論・素粒子物理学雑誌「Journal of Cosmology and Astroparticle Physics」に掲載されました。

　本件は、2025年1月7日に岡山大学から公開されました。


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回転、歳差運動と太陽周りの公転の3種類の回転を組み合わせた複雑な運動を行う。



◆高瀬祐介大学院生（日本学術振興会特別研究員）からのひとこと
　小さい頃から好きだった宇宙の研究に飛び込んで約5年、最初は右も左もわからなかったところから最先端の次世代衛星の観測手法の最適化を担当することになるとは思いませんでした。
　LiteBIRDは国内外の研究者約400人で構成される巨大プロジェクトです。フランス人やイタリア人の同年代の学生たちと四苦八苦しながらプログラムを開発した経験はいい思い出です。我々が提案した観測手法でLiteBIRDが宇宙誕生の謎を解き明かす瞬間が楽しみです。

[画像3: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/2836/72793-2836-db18b822202c975f44b848e75ec28973-278x185.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]




◆論文情報
　論 文 名：Multi-dimensional optimisation of the scanning strategy for the LiteBIRD space mission
　掲 載 紙：Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
　著 　者：Yusuke Takase, Leo Vacher, Hirokazu Ishino, Guillaume Patanchon, Ludovic Montier, 他LiteBIRD collaboration
　D O I：10.1088/1475-7516/2024/12/036
　U R L：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2024/12/036


◆研究資金
　本研究は特別研究員奨励費（JP23KJ1602）の支援を受けて実施しました。また、本研究は岡山大学RECTORと、日本学術振興会研究拠点形成事業の支援を受けました。計算資源として高エネルギー加速器研究機構中央計算機システム（KEKCC）を利用しました。本論文のオープンアクセス化は、文部科学省「オープンアクセス加速化事業」の取り組みの一環で実施している「インパクトの高い国際的な学術誌へのAPC支援」による支援を受けています。


◆詳しい研究内容について
　誕生直後の宇宙の姿、衛星観測でどう捉えるか
　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r6/press20250107-1.pdf


◆参 考
・岡山大学大学院自然科学研究科・環境生命自然科学研究科
　https://www.elst.okayama-u.ac.jp/
・岡山大学 理学部 物理学科
　http://www.physics.okayama-u.ac.jp/index.html
・岡山大学 理学部 物理学科 宇宙物理学研究室
　https://www.physics.okayama-u.ac.jp/ishino-lab/details/wordpress/product/web/


[画像4: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/2836/72793-2836-1d6906ed771b6af6592d987fbb78bd65-1486x220.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


[画像5: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/2836/72793-2836-43a42308ea5feb944565dfa172ced826-1471x840.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
岡山大学津島キャンパス（岡山市北区）



◆本件お問い合わせ先
　岡山大学 学術研究院 環境生命自然科学学域（理） 教授　石野宏和
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中3-1-1 岡山大学津島キャンパス
　TEL：[phone]
　FAX：[phone]
　https://www.physics.okayama-u.ac.jp/ishino-lab/details/wordpress/product/web/

＜岡山大学の産学官連携などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究・イノベーション共創機構 産学官連携本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1　岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：[phone]
　E-mail：sangaku◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://www.orsd.okayama-u.ac.jp/

＜岡山大学の研究機器共用（コアファシリティ）などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究・イノベーション共創機構 機器共用推進本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：[phone]
　FAX：[phone]
　E-mail：cfp◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://fspp.kikibun.okayama-u.ac.jp/

＜岡山大学のスタートアップ・ベンチャーなどに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究・イノベーション共創機構 スタートアップ・ベンチャー創出本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　E-mail：start-up1◎adm.okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://venture.okayama-u.ac.jp/

　岡山大学メディア「OTD」（アプリ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000011.000072793.html
　岡山大学メディア「OTD」（ウェブ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000215.000072793.html
　岡山大学統合報告書2024：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002801.000072793.html
　岡山大学SDGsホームページ：https://sdgs.okayama-u.ac.jp/
　岡山大学SDGs～地域社会の持続可能性を考える（YouTube）：https://youtu.be/Qdqjy4mw4ik
　岡山大学Image Movie (YouTube)：https://youtu.be/pKMHm4XJLtw
　産学共創活動「岡山大学オープンイノベーションチャレンジ」2025年1月期共創活動パートナー募集中：
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002800.000072793.html
[画像6: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/2836/72793-2836-edf9df81bdd02c4468738a204ae1b1e3-1904x1062.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


[画像7: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/2836/72793-2836-32bfd7e500f99d858b66a6a27735f623-1792x711.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


国立大学法人岡山大学は、国連の「持続可能な開発目標（SDGs）」を支援しています。また、政府の第1回「ジャパンSDGsアワード」特別賞を受賞しています。地域中核・特色ある研究大学として共育共創を進める岡山大学にご期待ください
- 岡山大学 文部科学省「地域中核・特色ある研究大学強化促進事業（J-PEAKS）」に採択～地域と地球の未来を共創し、世界の革新の中核となる研究大学：岡山大学の実現を加速とともに世界に誇れる我が国の研究大学の山脈を築く～
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001935.000072793.html

[画像8: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/2836/72793-2836-9a05bdbc7f2dc8c3ae04e2ede50bd5a4-2348x2700.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]



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