ニュートリノ質量と大気ニュートリノ

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07640419
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Aomori University
• Principal Investigator: 緑川 章一 青森大学, 工学部, 助教授 (00265133)
• Keywords: ニュートリノ / ニュートリノ振動 / ニュートリノ質量 / 大気ニュートリノ

Research Abstract

低エネルギー大気ニュートリノ(E_ν【less than or equal】10GeV)フラックスの理論計算は,ニュートリノの質量を探る上で極めて重要である。我々は,ニュートリノフラックスの精密計算をを行うとともに,他の2グループと協力しあってお互いの計算との比較検討を行なった。大気ニュートリノのフラックスの計算は,3グループによって独立になされた。それらは,我々(Honda,Kasahara,Hidaka,Midorikawa-HKHMと略記),Bartolのグループ(Barr,Gaisser,Stenev-BGSと略記),ロシアのグループ(Bugaev,Naumov-BNと略記)である。韓国のグループ(Lee,Koh)によってもフラックスの計算が行なわれているが,プログラムのバグを取り除くとBGSフラックスと本質的には同じであることが分かった
独立に行なわれた3つの計算を比較すると,0.4【less than or equal】_ν【less than or equal】1GeVの範囲で,フレーバーの比(ν_e+υ^^-_e)/(ν_μ+υ^^-_μ)に関しては5%の範囲内で良い一致をみていることが分かった。ところが,フラックスの絶対値を比較すると,1GeV付近でBGSフラックスはHKHMフラックスよりも10%程大きく,BNフラックスは30%程小さいことが分かった。フラックスの絶対値は,理論と観測の食い違いを解釈する上で重要な意味を持つ。
我々は,BNフラックスと他の2つの(HKHMおよびBGS)のフラックスとの違いの原因は,種に陽子と軽い原子核が衝突した場合に作られる荷電パイ中間子の数の相違にあることを明らかにした。ところが,関連する領域における陽子-原子核の実験結果は存在しないために,どちらの理論計算が最もらしいかの結論を得るまでには時間がかかるものと思われる。

Research Products

• [Publications] T.K.Gaisser et al.: "Comparison of atmospheric neutrino calculations at low energies" PHYSICAL REVIEW D. 54・9. 5578-5584 (1996)
• [Publications] M.Honda et al.: "Atmospheric Neutrinos" Progress of Theoretical Physics Supplement. 123. 483-490 (1996)