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Supernova Relic Neutrino Search in Super-KamiokaNDE

Research Project

Project/Area Number 17J08025
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

徐 宸原  岡山大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords中性子星合体のニュートリノ事象探索 / 酸素原子核脱励起ガンマ線 / 核破砕事象の除去
Outline of Annual Research Achievements

今年度の前半は、昨年度に引き継ぎ、スーパーカミオカンデ(SK)における大気ニュートリノの荷電カレント(CCQE)反応由来の脱励起ガンマ線の解析を行った。
大気ニュートリノのCCQE反応由来の信号は、超新星背景ニュートリノ(SRN)探索の主なバックグランド成分である。CCQE反応で生成されるミュー粒子の信号から、脱励起ガンマ線の信号を識別できれば、SRN探索においてCCQE反応由来のバックグランド成分を正確に見積る事ができる。
その為、シミュレーションを利用して、ミュー粒子の事象からガンマ線を探索する手法を確立した上、SK-IVの十年間のデータで酸素原子核からの脱励起ガンマ線の信号探索を行った。解析を進める途中、チェレンコフ閾値に近いミュー粒子が脱励起ガンマ線と近似した信号を出すという新たな問題を発見し、それに取り込んだ。シミュレーションでその両者を区別する方法を確立し、問題点を解決した。この解析方法をもって、今後SKで脱励起ガンマ線のBranching Ratioというこの研究の最終的な結果が得られると見込める。これまでの解析結果をSKコラボレーションミーティング及び日本物理学会で報告した。
今年度の後半は、昨年度発表した中性子星合体GW170817に伴うニュートリノ信号探索という論文の解析結果を踏まえて、中性子星合体からニュートリノ放出の理論機構を理解し、その内容を国際会議Neutrino Telescopes Workshopで発表した。
また、今年度末に、以上二つの研究課題を博士論文にまとめた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] オハイオ州立大学CCAPP(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Search for Neutrinos in Super-Kamiokande Associated with the GW170817 Neutron-star Merger2018

    • Author(s)
      The Super-Kamiokande Collaboration (corresponding author:Chenyuan Xu)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 857 Issue: 1 Pages: L4-L4

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aabaca

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Atmospheric neutrino oscillation analysis with external constraints in Super-Kamiokande I-IV2018

    • Author(s)
      Super-Kamiokande Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 97 Issue: 7 Pages: 072001-072001

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.072001

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Search for an Excess of Events in the Super-Kamiokande Detector in the Directions of the Astrophysical Neutrinos Reported by the IceCube Collaboration2017

    • Author(s)
      Abe K. , Bronner C. , Pronost G. , Hayato Y. , Ikeda M. , Iyogi K. , Kameda J. , Kato Y. , Kishimoto Y. , Marti Ll. , et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 850 Issue: 2 Pages: 166-166

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa951b

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Search for nucleon decay into charged antilepton plus meson in 0.316 megaton・years exposure of the Super-Kamiokande water Cherenkov detector2017

    • Author(s)
      Super-Kamiokande Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 96 Issue: 1 Pages: 012003-012003

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.012003

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Search for proton decay via p→e+π0 and p→μ+π0 in 0.31 megaton・years exposure of the Super-Kamiokande water Cherenkov detector2017

    • Author(s)
      The Super-Kamiokande Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 95 Issue: 1

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.012002

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search for neutrino signal associated with gravitational wave from neutron-star merger2019

    • Author(s)
      Chenyuan Xu
    • Organizer
      XVIII International Workshop on Neutrino Telescopes
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スーパーカミオカンデにおける大気ニュートリノCCQE反応の脱励起ガンマ線解析2019

    • Author(s)
      徐宸原
    • Organizer
      日本物理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] スーパーカミオカンデにおけるニュートリノCCQE反応の脱励起ガンマ線解析2018

    • Author(s)
      徐宸原
    • Organizer
      日本物理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] スーパーカミオカンデにおける宇宙線由来核破砕バックグランド除去2017

    • Author(s)
      徐宸原
    • Organizer
      日本物理学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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