LiteBIRD: JAXA's new strategic L-class mission for all-sky surveys of cosmic microwave background polarization
M. Hazumi
,
P.A.R. Ade
,
A. Adler
,
Erwan Allys
(1)
,
K. Arnold
,
D. Auguste
(2, 3)
,
J. Aumont
(4)
,
R. Aurlien
,
J. Austermann
,
C. Baccigalupi
,
A.J. Banday
(4)
,
R. Banerji
,
R.B. Barreiro
,
S. Basak
,
J. Beall
,
D. Beck
,
S. Beckman
,
J. Bermejo
,
P. de Bernardis
,
M. Bersanelli
,
J. Bonis
(2, 3)
,
J. Borrill
,
F. Boulanger
(1)
,
S. Bounissou
(5)
,
M. Brilenkov
,
M. Brown
,
M. Bucher
(6)
,
E. Calabrese
,
P. Campeti
,
A. Carones
,
F.J. Casas
,
A. Challinor
,
V. Chan
,
K. Cheung
,
Y. Chinone
,
J.F. Cliche
,
L. Colombo
,
F. Columbro
,
J. Cubas
,
A. Cukierman
,
D. Curtis
,
G. d'Alessandro
,
N. Dachlythra
,
M. de Petris
,
C. Dickinson
,
P. Diego-Palazuelos
,
M. Dobbs
,
T. Dotani
,
L. Duband
(7)
,
S. Duff
,
J.M. Duval
(7)
,
K. Ebisawa
,
T. Elleflot
,
H.K. Eriksen
,
J. Errard
(6)
,
T. Essinger-Hileman
,
F. Finelli
,
R. Flauger
,
C. Franceschet
,
U. Fuskeland
,
M. Galloway
,
K. Ganga
(6)
,
J.R. Gao
,
R. Genova-Santos
,
M. Gerbino
,
M. Gervasi
,
T. Ghigna
,
E. Gjerløw
,
M.L. Gradziel
,
J. Grain
(5)
,
F. Grupp
,
A. Gruppuso
,
J.E. Gudmundsson
,
T. de Haan
,
N.W. Halverson
,
P. Hargrave
,
T. Hasebe
,
M. Hasegawa
,
M. Hattori
,
S. Henrot-Versillé
(2, 3)
,
D. Herman
,
D. Herranz
,
C.A. Hill
,
G. Hilton
,
Y. Hirota
,
E. Hivon
(8)
,
R.A. Hlozek
,
Y. Hoshino
,
E. de La Hoz
,
J. Hubmayr
,
K. Ichiki
,
T. Iida
,
H. Imada
,
K. Ishimura
,
H. Ishino
,
G. Jaehnig
,
T. Kaga
,
S. Kashima
,
N. Katayama
,
A. Kato
,
T. Kawasaki
,
R. Keskitalo
,
T. Kisner
,
Y. Kobayashi
,
N. Kogiso
,
A. Kogut
,
K. Kohri
,
E. Komatsu
,
K. Komatsu
,
K. Konishi
,
N. Krachmalnicoff
,
I. Kreykenbohm
,
C.L. Kuo
,
A. Kushino
,
L. Lamagna
,
J.V. Lanen
,
M. Lattanzi
,
A.T. Lee
,
C. Leloup
(6)
,
F. Levrier
(1)
,
E. Linder
,
T. Louis
(2, 3)
,
G. Luzzi
,
T. Maciaszek
(9, 10)
,
B. Maffei
(5)
,
D. Maino
,
M. Maki
,
S. Mandelli
,
E. Martinez-Gonzalez
,
S. Masi
,
T. Matsumura
,
A. Mennella
,
M. Migliaccio
,
Y. Minami
,
K. Mitsuda
,
J. Montgomery
,
L. Montier
(4)
,
G. Morgante
,
B. Mot
(4)
,
Y. Murata
,
J.A. Murphy
,
M. Nagai
,
Y. Nagano
,
T. Nagasaki
,
R. Nagata
,
S. Nakamura
,
T. Namikawa
,
P. Natoli
,
S. Nerval
,
T. Nishibori
,
H. Nishino
,
F. Noviello
,
C. O'Sullivan
,
H. Ogawa
,
S. Oguri
,
H. Ohsaki
,
I.S. Ohta
,
N. Okada
,
L. Pagano
,
A. Paiella
,
D. Paoletti
,
G. Patanchon
(6)
,
J. Peloton
(2, 3)
,
F. Piacentini
,
G. Pisano
,
G. Polenta
,
D. Poletti
,
T. Prouvé
(7)
,
G. Puglisi
,
D. Rambaud
(4)
,
C. Raum
,
S. Realini
,
M. Reinecke
,
M. Remazeilles
,
A. Ritacco
(5, 1)
,
G. Roudil
(4)
,
J.A. Rubino-Martin
,
M. Russell
,
H. Sakurai
,
Y. Sakurai
,
M. Sandri
,
M. Sasaki
,
G. Savini
,
D. Scott
,
J. Seibert
,
Y. Sekimoto
,
B. Sherwin
,
K. Shinozaki
,
M. Shiraishi
,
P. Shirron
,
G. Signorelli
,
G. Smecher
,
S. Stever
,
R. Stompor
(6)
,
H. Sugai
,
S. Sugiyama
,
A. Suzuki
,
J. Suzuki
,
T.L. Svalheim
,
E. Switzer
,
R. Takaku
,
H. Takakura
,
S. Takakura
,
Y. Takase
,
Y. Takeda
,
A. Tartari
,
E. Taylor
,
Y. Terao
,
H. Thommesen
,
K.L. Thompson
,
B. Thorne
,
T. Toda
,
M. Tomasi
,
M. Tominaga
,
N. Trappe
,
M. Tristram
(2, 3)
,
M. Tsuji
,
M. Tsujimoto
,
C. Tucker
,
J. Ullom
,
G. Vermeulen
(11)
,
P. Vielva
,
Francesca Villa
,
M. Vissers
,
N. Vittorio
,
I. Wehus
,
J. Weller
,
B. Westbrook
,
J. Wilms
,
B. Winter
,
E.J. Wollack
,
N.Y. Yamasaki
,
T. Yoshida
,
J. Yumoto
,
M. Zannoni
,
A. Zonca
1
Astrophysique
2 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
3 UP11 - Université Paris-Sud - Paris 11
4 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
5 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
6 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
7 LCCS - Laboratoire des Cryoréfrigérateurs et Cryogénie Spatiale
8 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
9 CNES - Centre National d’Études Spatiales [Paris]
10 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
11 NEEL - HELFA - Hélium : du fondamental aux applications
2 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
3 UP11 - Université Paris-Sud - Paris 11
4 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
5 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
6 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
7 LCCS - Laboratoire des Cryoréfrigérateurs et Cryogénie Spatiale
8 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
9 CNES - Centre National d’Études Spatiales [Paris]
10 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
11 NEEL - HELFA - Hélium : du fondamental aux applications
M. Hazumi
- Fonction : Auteur
P.A.R. Ade
- Fonction : Auteur
A. Adler
- Fonction : Auteur
K. Arnold
- Fonction : Auteur
J. Aumont
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750370
- IdHAL : jonathan-aumont
- ORCID : 0000-0001-6279-0691
- IdRef : 121785653
R. Aurlien
- Fonction : Auteur
J. Austermann
- Fonction : Auteur
C. Baccigalupi
- Fonction : Auteur
R. Banerji
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1042753
- IdRef : 235358657
R.B. Barreiro
- Fonction : Auteur
S. Basak
- Fonction : Auteur
J. Beall
- Fonction : Auteur
D. Beck
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1373303
- ORCID : 0000-0003-0848-2756
- IdRef : 250044870
S. Beckman
- Fonction : Auteur
J. Bermejo
- Fonction : Auteur
P. de Bernardis
- Fonction : Auteur
M. Bersanelli
- Fonction : Auteur
J. Borrill
- Fonction : Auteur
M. Brilenkov
- Fonction : Auteur
M. Brown
- Fonction : Auteur
E. Calabrese
- Fonction : Auteur
P. Campeti
- Fonction : Auteur
A. Carones
- Fonction : Auteur
F.J. Casas
- Fonction : Auteur
A. Challinor
- Fonction : Auteur
V. Chan
- Fonction : Auteur
K. Cheung
- Fonction : Auteur
Y. Chinone
- Fonction : Auteur
J.F. Cliche
- Fonction : Auteur
L. Colombo
- Fonction : Auteur
F. Columbro
- Fonction : Auteur
J. Cubas
- Fonction : Auteur
A. Cukierman
- Fonction : Auteur
D. Curtis
- Fonction : Auteur
G. d'Alessandro
- Fonction : Auteur
N. Dachlythra
- Fonction : Auteur
M. de Petris
- Fonction : Auteur
C. Dickinson
- Fonction : Auteur
P. Diego-Palazuelos
- Fonction : Auteur
M. Dobbs
- Fonction : Auteur
T. Dotani
- Fonction : Auteur
S. Duff
- Fonction : Auteur
J.M. Duval
- Fonction : Auteur
- PersonId : 184638
- IdHAL : jean-marc-duval
- ORCID : 0000-0002-6828-632X
K. Ebisawa
- Fonction : Auteur
T. Elleflot
- Fonction : Auteur
H.K. Eriksen
- Fonction : Auteur
T. Essinger-Hileman
- Fonction : Auteur
F. Finelli
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755277
- ORCID : 0000-0002-9160-4840
R. Flauger
- Fonction : Auteur
C. Franceschet
- Fonction : Auteur
U. Fuskeland
- Fonction : Auteur
M. Galloway
- Fonction : Auteur
- PersonId : 762199
- ORCID : 0000-0002-8323-9564
J.R. Gao
- Fonction : Auteur
R. Genova-Santos
- Fonction : Auteur
M. Gerbino
- Fonction : Auteur
M. Gervasi
- Fonction : Auteur
T. Ghigna
- Fonction : Auteur
E. Gjerløw
- Fonction : Auteur
M.L. Gradziel
- Fonction : Auteur
F. Grupp
- Fonction : Auteur
A. Gruppuso
- Fonction : Auteur
J.E. Gudmundsson
- Fonction : Auteur
T. de Haan
- Fonction : Auteur
N.W. Halverson
- Fonction : Auteur
P. Hargrave
- Fonction : Auteur
T. Hasebe
- Fonction : Auteur
M. Hasegawa
- Fonction : Auteur
M. Hattori
- Fonction : Auteur
D. Herman
- Fonction : Auteur
D. Herranz
- Fonction : Auteur
C.A. Hill
- Fonction : Auteur
G. Hilton
- Fonction : Auteur
Y. Hirota
- Fonction : Auteur
R.A. Hlozek
- Fonction : Auteur
Y. Hoshino
- Fonction : Auteur
E. de La Hoz
- Fonction : Auteur
J. Hubmayr
- Fonction : Auteur
K. Ichiki
- Fonction : Auteur
T. Iida
- Fonction : Auteur
H. Imada
- Fonction : Auteur
K. Ishimura
- Fonction : Auteur
H. Ishino
- Fonction : Auteur
G. Jaehnig
- Fonction : Auteur
T. Kaga
- Fonction : Auteur
S. Kashima
- Fonction : Auteur
N. Katayama
- Fonction : Auteur
A. Kato
- Fonction : Auteur
T. Kawasaki
- Fonction : Auteur
R. Keskitalo
- Fonction : Auteur
T. Kisner
- Fonction : Auteur
Y. Kobayashi
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759366
- ORCID : 0000-0001-5551-2845
N. Kogiso
- Fonction : Auteur
A. Kogut
- Fonction : Auteur
K. Kohri
- Fonction : Auteur
E. Komatsu
- Fonction : Auteur
K. Komatsu
- Fonction : Auteur
K. Konishi
- Fonction : Auteur
N. Krachmalnicoff
- Fonction : Auteur
I. Kreykenbohm
- Fonction : Auteur
C.L. Kuo
- Fonction : Auteur
A. Kushino
- Fonction : Auteur
L. Lamagna
- Fonction : Auteur
J.V. Lanen
- Fonction : Auteur
M. Lattanzi
- Fonction : Auteur
A.T. Lee
- Fonction : Auteur
E. Linder
- Fonction : Auteur
G. Luzzi
- Fonction : Auteur
B. Maffei
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1360237
- IdHAL : bruno-maffei
- ORCID : 0000-0002-2214-5329
D. Maino
- Fonction : Auteur
M. Maki
- Fonction : Auteur
S. Mandelli
- Fonction : Auteur
E. Martinez-Gonzalez
- Fonction : Auteur
S. Masi
- Fonction : Auteur
T. Matsumura
- Fonction : Auteur
A. Mennella
- Fonction : Auteur
M. Migliaccio
- Fonction : Auteur
Y. Minami
- Fonction : Auteur
K. Mitsuda
- Fonction : Auteur
J. Montgomery
- Fonction : Auteur
G. Morgante
- Fonction : Auteur
Y. Murata
- Fonction : Auteur
J.A. Murphy
- Fonction : Auteur
M. Nagai
- Fonction : Auteur
Y. Nagano
- Fonction : Auteur
T. Nagasaki
- Fonction : Auteur
R. Nagata
- Fonction : Auteur
S. Nakamura
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755671
- ORCID : 0000-0003-4367-696X
T. Namikawa
- Fonction : Auteur
P. Natoli
- Fonction : Auteur
S. Nerval
- Fonction : Auteur
T. Nishibori
- Fonction : Auteur
H. Nishino
- Fonction : Auteur
F. Noviello
- Fonction : Auteur
C. O'Sullivan
- Fonction : Auteur
H. Ogawa
- Fonction : Auteur
S. Oguri
- Fonction : Auteur
H. Ohsaki
- Fonction : Auteur
I.S. Ohta
- Fonction : Auteur
N. Okada
- Fonction : Auteur
L. Pagano
- Fonction : Auteur
A. Paiella
- Fonction : Auteur
D. Paoletti
- Fonction : Auteur
F. Piacentini
- Fonction : Auteur
G. Pisano
- Fonction : Auteur
G. Polenta
- Fonction : Auteur
D. Poletti
- Fonction : Auteur
G. Puglisi
- Fonction : Auteur
C. Raum
- Fonction : Auteur
S. Realini
- Fonction : Auteur
M. Reinecke
- Fonction : Auteur
M. Remazeilles
- Fonction : Auteur
J.A. Rubino-Martin
- Fonction : Auteur
M. Russell
- Fonction : Auteur
H. Sakurai
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755357
- ORCID : 0000-0002-6215-4254
Y. Sakurai
- Fonction : Auteur
M. Sandri
- Fonction : Auteur
M. Sasaki
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755215
- ORCID : 0000-0001-5302-1866
G. Savini
- Fonction : Auteur
D. Scott
- Fonction : Auteur
J. Seibert
- Fonction : Auteur
Y. Sekimoto
- Fonction : Auteur
B. Sherwin
- Fonction : Auteur
K. Shinozaki
- Fonction : Auteur
M. Shiraishi
- Fonction : Auteur
P. Shirron
- Fonction : Auteur
G. Signorelli
- Fonction : Auteur
G. Smecher
- Fonction : Auteur
S. Stever
- Fonction : Auteur
H. Sugai
- Fonction : Auteur
S. Sugiyama
- Fonction : Auteur
A. Suzuki
- Fonction : Auteur
J. Suzuki
- Fonction : Auteur
T.L. Svalheim
- Fonction : Auteur
E. Switzer
- Fonction : Auteur
R. Takaku
- Fonction : Auteur
H. Takakura
- Fonction : Auteur
S. Takakura
- Fonction : Auteur
Y. Takase
- Fonction : Auteur
Y. Takeda
- Fonction : Auteur
A. Tartari
- Fonction : Auteur
E. Taylor
- Fonction : Auteur
Y. Terao
- Fonction : Auteur
H. Thommesen
- Fonction : Auteur
K.L. Thompson
- Fonction : Auteur
B. Thorne
- Fonction : Auteur
T. Toda
- Fonction : Auteur
M. Tomasi
- Fonction : Auteur
M. Tominaga
- Fonction : Auteur
N. Trappe
- Fonction : Auteur
M. Tristram
- Fonction : Auteur
- PersonId : 9484
- IdHAL : matthieu-tristram
- ORCID : 0000-0001-7276-8324
- IdRef : 098039229
M. Tsuji
- Fonction : Auteur
M. Tsujimoto
- Fonction : Auteur
C. Tucker
- Fonction : Auteur
J. Ullom
- Fonction : Auteur
P. Vielva
- Fonction : Auteur
Francesca Villa
- Fonction : Auteur
M. Vissers
- Fonction : Auteur
N. Vittorio
- Fonction : Auteur
I. Wehus
- Fonction : Auteur
J. Weller
- Fonction : Auteur
B. Westbrook
- Fonction : Auteur
J. Wilms
- Fonction : Auteur
B. Winter
- Fonction : Auteur
E.J. Wollack
- Fonction : Auteur
N.Y. Yamasaki
- Fonction : Auteur
T. Yoshida
- Fonction : Auteur
J. Yumoto
- Fonction : Auteur
M. Zannoni
- Fonction : Auteur
A. Zonca
- Fonction : Auteur
Résumé
LiteBIRD, the Lite (Light) satellite for the study of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection, is a space mission for primordial cosmology and fundamental physics. JAXA selected LiteBIRD in May 2019 as a strategic large-class (L-class) mission, with its expected launch in the late 2020s using JAXA's H3 rocket. LiteBIRD plans to map the cosmic microwave background (CMB) polarization over the full sky with unprecedented precision. Its main scientific objective is to carry out a definitive search for the signal from cosmic inflation, either making a discovery or ruling out well-motivated inflationary models. The measurements of LiteBIRD will also provide us with an insight into the quantum nature of gravity and other new physics beyond the standard models of particle physics and cosmology. To this end, LiteBIRD will perform full-sky surveys for three years at the Sun-Earth Lagrangian point L2 for 15 frequency bands between 34 and 448 GHz with three telescopes, to achieve a total sensitivity of 2.16 micro K-arcmin with a typical angular resolution of 0.5 deg. at 100GHz. We provide an overview of the LiteBIRD project, including scientific objectives, mission requirements, top-level system requirements, operation concept, and expected scientific outcomes.
Mots clés
cosmic background radiation: polarization
inflation: model
cosmological model
angular resolution
detector: sensitivity
new physics
satellite: Planck
B-mode: primordial
quantum gravity
detector: satellite
gravitational radiation: emission
gravitational radiation: primordial
general relativity
quantum mechanics
cosmic background radiation: power spectrum
gravitation: lens
power spectrum: angular dependence
ionization
BICEP
polarization: sensitivity
expansion: multipole
recombination
experimental results
experimental methods
experimental equipment
control system
readout
synchrotron radiation
calibration
error: statistical
dust
detector: noise
cryogenics