Proto-neutron stars cooling with collective neutrino oscillations and supernova neutrino forecasting

• Project/Area Number: 25K17395
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 加藤 ちなみ 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40850946)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2029: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2028: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
• Keywords: 原始中性子星 / ニュートリノ / ニュートリノ振動 / 超新星爆発

Outline of Research at the Start

超新星爆発は、高温・高密度な状況における物理の実験場になるだけでなく、宇宙や銀河の化学組成進化においても重要な役割を担う。その一方で、爆発メカニズムや親星の構造など多くの未解明な点を残している。そこで、本研究課題では高密度の中心部を直接覗くことができるニュートリノ観測に着目する。特に、超新星ニュートリノの大部分を放出する原始中性子星(PNS)の冷却段階に着目して、現状のモデルに未だに取り入れられていない「ニュートリノ集団振動」の効果を取り入れ、その影響の議論を行う。そして、最終的にはより現実的な超新星ニュートリノの理論予報を打ち出し、今後の超新星爆発およびその周辺業界の発展に貢献する。