2015 Fiscal Year Annual Research Report
南極点複合ニュートリノ望遠鏡で探る深宇宙－高エネルギーニュートリノ天文学の始動
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25220706
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
吉田 滋 千葉大学, 大学院理学研究科, 教授 (00272518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 安野 千葉大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40568929)
間瀬 圭一 千葉大学, 大学院理学研究科, 助教 (80400810)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / 宇宙線 / 素粒子実験 / 南極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
IceCube 実験による 2014 年までの 6 年間の観測データを解析し、超高エネルギー宇宙ニュートリノ探索の予備的結果を公表した。トラック事象とカスケード事象弁別、IceTop検出器によるvetoを利用した雑音除去などの新たな解析手法の導入によって、世界最高感度による探索結果となった。770 TeV をもつ宇宙ニュートリノ事象を同定した。PeV を越える事象は見つからなかったことから、最高エネルギー宇宙線起源天体の性質に厳しい制限をつけることとなった。この結果は国際会議 TeVPA、TAUP で発表された。2015年分のデータを加えた最終解析結果を来年度に発表する予定である。またこの解析フローをリアルタイム化するための基礎開発も合わせて行っている。
IceCube 実験で発見された高エネルギーニュートリノのエネルギースペクトルがどこまで伸びているかを高精度で測定するための新たな解析を始動した。検出器が埋設されている氷河の外側を通る高エネルギー事象を同定するための新しいデーターサンプルを作るためのアルゴリズム開発を行い、数種類のパラメータをBoost Decision Tree と呼ばれるAIのアルゴリズムにのせることで、背景雑音事象を除去できる見込みがついた。この解析を引き続き来年度も継続して結果を得る。
ARA 検出器の第3期検出器製作および信号伝送装置組み上げを行った。これらの装置は来年度に予定されるARA実験建設に供され観測データ取得を開始する。ARA検出器のビーム実験によるキャリブレーションデータの解析も進め、氷ターゲットからの電波放射を計算するシミュレーションプログラムを構築した。データとの詳細な比較を行う準備が整った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
IceCube 実験の超高エネルギー宇宙ニュートリノ解析は順調に親展している。エネルギースペクトルの上限を探るため PeV 領域に特化した新しい解析もスタートしている。これは予定を上回る進展である。
ARA 実験は、米国側の予算変更の影響をうけ全体のスケジュールがやや遅延しているが日本側の検出器製作やキャリブレーション実験の遂行は問題なく進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
IceCube 実験については予定を上回る進展であり、このまま推進する。マルチメッセンジャー天文学に対応するため、宇宙ニュートリノ信号同定解析を高速化することが重要であり、来年度の運用を目指す。ARA実験はアメリカ側の状況の変化に対応するため、検出器の製作・試験日程を柔軟に設定しながら、開発と製作を進める。
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