Cosmological determinations of absolute values of neutrino masses
Publicly Offered Research
| Project Area | Unification and Development of the Neutrino Science Frontier |
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| Project/Area Number |
16H00877
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
郡 和範 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (50565819)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 宇宙論 / 宇宙物理学 / ニュートリノ / 21cm線 / 宇宙線 / IceCube / 再電離 / 原始ブラックホール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
将来に計画されている宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の偏光観測と宇宙論的な21cm線の観測は、ニュートリノの質量の絶対値にたいへん感度がある。このことは、主に既存のニュートリノ振動実験が質量の２条差に感度があることと比較すると、相補的である。CMBの偏光観測、21cm線観測に加えて、バリオン音響振動(BAO)の観測を組み合わせることが、我々のアイディアである。21cm線とは中性水素の電子のスピンがフリップするときに放射される輝線である。SKAにより、赤方偏移10あたりに起こる再イオン化の時期に放出される宇宙論的な21cmの輝線を精度よく観測すれば、ニュートリノ質量約O(0.01)eVを持つニュートリノが非相対論化し、宇宙膨張を変更する兆候をとらえることができる。また、Simons ArrayによるCMBの偏光観測も上記の範囲のニュートリノ質量に感度がある。さらにパラメーター決定の上での不定性を除くため、ダークマターとダークエネルギー量に感度のあるBAOの将来観測として、DESI実験のデータを加える。我々が発表した文献 (Y. Oyama, K. Kohri and M. Hazumi JCAP 1602 (2016)no.02, 008)により、次の３つの結論が得られた。1)ニュートリノ質量の階層性を決定できる。2)ニュートリの質量の絶対値を0.04 eVの精度で検出できる。3) ニュートリノ有効世代数を0.1世代の精度で検証できる。実際、これらの実験の本観測が始まる前に、準備として、それらの観測機器の仕様についての理論サイドからの提言を続けて行く予定である。現実的にSimons Arrayについての理論提言については、KEKのCMB実験グループとの連携により、共同研究が続けられている (Oyama et al, 2018 in preparation)。
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| Research Progress Status |
29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 |
29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
(59 results)
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[Journal Article] LiteBIRD: Mission Overview and Focal Plane Layout2016
Author(s)
T. Matsumura , Y. Akiba, K. Arnold, J. Borrill, R. Chendra, Y. Chinone, A. Cukierman, T. de Haan, M. Dobbs, A. Dominjon, T. Elleflot, J. Errard, T. Fujino, H. Fuke, N. Goeckner-wald, N. Halverson, P. Harvey, M. Hasegawa, et al.
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Journal Title
Journal of Low Temperature Physics
Volume: 185
Issue: 3-4
Pages: 1-8
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 素粒子論的宇宙論2016
Author(s)
郡 和範
Organizer
大阪市大理学部物理学科集中講義
Place of Presentation
大阪市大理学部物理学科 (大阪府・大阪市)
Year and Date
2016-10-17
Related Report
Invited
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