超高エネルギー宇宙由来ニュートリノに対する大型チェレンコフ光検出器の感度増大

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22740141
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 間瀬 圭一 千葉大学, 大学院・理学研究科, 助教 (80400810)
• Keywords: 宇宙線 / ニュートリノ / IceCube

Research Abstract

本研究の目的は現在世界最高の検出器体積を誇るIceCube検出器を用いて、10^<20>eVを超える超高エネルギー宇宙線からの超高エネルギーニュートリノを世界に先駆けて捕らえることで、未だ謎に包まれたままの超高エネルギー宇宙線の起源の解明に迫ることである。この目的のために、今まであまり活かされていなかった波形データ情報を用いた高精度のニュートリノ事象再構築を行ったり、現在の超高エネルギーニュートリノ探索において最も大きな系統誤差である氷の不定性を取り除く事等により超高エネルギーニュートリノに対する感度を上げる。
今年度は上記の目的を達するための準備としてより良いと思われている新しい氷モデルを用いたシミュレーションデータを製作した。この新しい氷のモデルは各光検出器に装着されているLEDからの光を用いて実験的に決められている。
また、波形データを活かすためには、より正確なバックグラウンドモデルの構築が必要となる。このために当初計画していた経験的なモデル構築をやめ、より詳細なシミュレーションデータ(CORSIKA)を用いることにした。このCORSIKAデータの問題は超高エネルギーの宇宙線バックグラウンドでは生成されるミューオンの多重度が大きくなり、シミュレーション生成に莫大な時間がかかる。この問題を回避するために、幾つかのミューオンを束ねるシンニング法を開発した。
このようにして生成されたシミュレーションデータを用いて、上記目的を達する予定である。