将来計画宇宙マイクロ波背景放射偏光観測衛星 LiteBIRD

熱いビッグバン以前の宇宙を記述する最有力仮説であるインフレーション宇宙仮説を、宇宙マイクロ波背景放射の精密偏光観測により検証します。

赤外線位置天文観測衛星 JASMINE 国際紫外線天文衛星 WSO-UV

LiteBIRDは、「宇宙はどのように始まったのか」という謎を明らかにするためのミッションです。今までの数ある実験によってビッグバン宇宙論が確立されましたが、さらにその前に何があったのかは、わかっておりません。現在考えられている仮説の最有力候補が、佐藤勝彦氏らが提唱するインフレーション宇宙論です。この仮説を検証し、その詳細を明らかにすることが、本ミッションに課せられた使命です。

ビッグバン宇宙論の確立に大きな役割を果たしたのが、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)です。これは、ビッグバンの際に出た光そのもので、どの方向でも同じ明るさで観測することができます。その微かな濃淡を使い、当時の宇宙の様子を精密に調べることが可能になりました。では、さらに昔の宇宙はどうでしょうか? CMBが出る前の宇宙はプラズマ状態になっていたため、「光」では直接見通すことができません。そこで、本ミッションでは、原始重力波を使います。原始重力波は空間の歪みの伝搬で、CMBの偏光パターンに痕跡を残します。その刻印を調べることで、インフレーション宇宙論を検証します。

LiteBIRD計画では、広視野のミリ波偏光望遠鏡を搭載した衛星で、3年間観測を行います。約4500個の超伝導検出器を用いて、また熱雑音源となる望遠鏡の壁全部を5Kまで冷却することで、高感度観測を実現します。また、15帯域で観測を行うことにより、高精度でCMBとそれ以外の電波を選り分けることができます。スキャン方法も独特です。独楽の歳差運動のような複雑な動きで、広い空をくまなくスキャンします。

本ミッションは、JAXA主導の元、CNES、ESA、CSA等の各国の宇宙開発機関と共に、検討が進められており、国内では、高エネルギー加速器研究機構、東京大学、岡山大学等と共に開発が進められています。2020年代後半の打ち上げを目指しています。