スーパーカミオカンデを利用した超新星ニュートリノの研究
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20J14908
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | The University of Tokyo (2021)
Kyoto University (2020) |
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Principal Investigator |
森 正光 東京大学, 大学院総合文化研究科, 研究員
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | ニュートリノ / 超新星爆発 / ブラックホール |
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| Outline of Research at the Start |
理論側の研究として超新星爆発が観測された際に速やかに解析ができるように、ニュートリノの長時間計算を行い、観測側の研究としてスーパーカミオカンデの全体積の背景事象の評価を行う。さらに、それらのを組み合わせスーパーカミオカンデの十年分のデータを使用した超新星爆発探索を行う。もし発見できたなら理論モデルに基づいた解析を行い。発見できなかった場合でも距離と頻度に関する制限を付ける。そして、結果を学術論文にまとめる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和3年度の研究実績は、超新星爆発からのニュートリノ計算をブラックホールができる場合にも適用するため、Hernandez-Misnerメトリックを使ったシミュレーションコードの開発した。これは、現在の超新星爆発計算でよく使われるMisner-Sharpメトリックはブラックホールができると発散してしまい、それ以上計算できないが、Hernandez-Misnerメトリックでは事象の地平面を避けるように発展するのでブラックホールが形成された後も周囲の物質からのニュートリノ放射を計算することができる。超新星爆発の計算は、長らく中性子星が残る場合についてのみ長時間計算をされており、ブラックホールができる場合についてはブラックホールの形成直前の１秒程度しか前述の問題によって計算されてこなかった。本研究が完成すれば世界で初めてブラックホールからのニュートリノがブラックホール形成以降も計算することができる。ブラックホールからのニュートリノ放射は、世界中のニュートリノ検出器で検出を目指す超新星背景ニュートリノ計算の予言と宇宙の星形成の歴史を紐解くうえで重要である。
今回は、開発の第一段階として流体計算の実装を行った。そしてこの実装が正しいかどうかを確かめるために、圧力がない物質の重力崩壊の計算のHernandez-Misnerメトリックでの厳密解を求めた。そして、シミュレーション結果と比較をして正確に実装できているかの試験を行い。両者が一致していることを確かめた。
この研究の次の段階としてニュートリノ放射の計算の実装を行う。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
