2007 Fiscal Year Annual Research Report
高エネルギー宇宙ニュートリノ・電子の新しい観測・解析のためのN-K関数の適用と改良
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19540323
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
西村 純 Japan Aerospace Exploration Agency, 宇宙科学研究本部, 名誉教授 (40013619)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 健二 芝浦工業大学, システム工学部, 准教授 (90260984)
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| Keywords | 宇宙線 / 高エネルギー宇宙ニュートリノ / 高エネルギー一次電子 |
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| Research Abstract |
高エネルギー宇宙ニュートリノを観測するため、南極の氷中でニュートリノが核衝突で発生するμ中間子や、電子(ICE CUBE計画)から発生するチェレンコフ光の空間分布を求めるのが研究の目的である、すでにハワイ沖の深海の海水を利用してDUMANDと呼ばれる計画が1970年代に計画され、その際計算をおこなったが^*、19年度の研究では、チェレンコフ光が氷中での散乱を受ける点が主要な違いである、
散乱が加わっても、光子は吸収されないが、各時刻における広がりの範囲が規定される、発生した光子の内,生き残る割合は吸収係数のみできまるので、散乱係数を入れた計算は、チェレンコフ光の空間分布を変えるが、観測される光子の総量を変えることはない。μや電子のエネルギーの決定には散乱係数は基本的に関係しない事を明らかにしたことがこの研究の第一点である、
具体的な空間分布の計算としては先ず、散乱に対してdiiifusion近似を用いて、チェレンコフ光に対する空間分布について,ハンケル変換を使って、複素積分形の解析解を求めることが出来た、簡単な実例について数値計算した結果は、これまでICE CUBEのグループでモンテカルロで計算した数値結果と良く一致しており、更に複雑な場合について精密な考察が可能になることを示している。
一方、diffusion近似をあげて精密化を行うとともに、散乱の度合いと吸収係数との関係がチェレンコフ光からの空間分布にどのように影響するかの計算が進行中である。
^*J.Nishimura:.ISAS Report No37,pl(1977)Cherenkov Radiation from a shower developed in the deep water
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