Theoretical study on multi-messenger signals from neutrino emitting astrophysical objects

• Project Area: The creation of multi-messenger astrophysics -- The unified picture of dynamical universe driven by births of black holes
• Project/Area Number: 23H04899
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 木村 成生 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (20865795)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 裕 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (10332165) ; 樫山 和己 東北大学, 理学研究科, 准教授 (10785744) ; 山崎 了 青山学院大学, 理工学部, 教授 (40420509) ; 堀内 俊作 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員科学研究員 (60936326) ; 浅野 勝晃 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (80399279)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥75,400,000 (Direct Cost: ¥58,000,000、Indirect Cost: ¥17,400,000); Fiscal Year 2025: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000); Fiscal Year 2024: ¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000); Fiscal Year 2023: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
• Keywords: 宇宙ニュートリノ / 宇宙線 / 非熱的放射 / 突発天体 / ブラックホール天体 / 潮汐破壊現象 / ガンマ線バースト

Outline of Research at the Start

我々の住む宇宙は宇宙線と呼ばれる高エネルギーの荷電粒子で満たされているが、その起源天体と生成機構は発見から100年以上が経過した現在もわかっていない。宇宙線の加速現象は数値シミュレーションによる理論研究が盛んに行われている。宇宙線の起源天体の同定に向けて宇宙ニュートリノ信号を予言する現象論的研究も盛んに行われている。これまでは「宇宙線生成の数値シミュレーション」と「宇宙ニュートリノ放射の現象論的研究」は独立に行われてきたが、本研究ではプラズマ物理や流体力学に基づく天体での数値シミュレーション研究と宇宙ニュートリノ放射の計算を同時に行い、宇宙ニュートリノの起源と宇宙線の生成過程を明らかにする。