2017 Fiscal Year Annual Research Report
The Deep Survey of Ultrahigh Energy Universe by the South Pole Neutrino Telescope Complex
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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, 大学院理学研究院, 教授 (00272518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 安野 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (40568929)
間瀬 圭一 千葉大学, 大学院理学研究院, 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9年間の観測データを使い、10PeV 以上の超高エネルギー領域における宇宙ニュートリノ探索を実行した。特にPeV近辺に宇宙ニュートリノ事象があった場合に、EeV(1000PeV)におけるフラックス上限値の感度を大幅に改善する手法を開発し、感度は従来の手法から50%改善した。探索の結果 3 PeV および 6 PeV のエネルギを持つニュートリノ事象を2例同定した。この2事象はいずれも宇宙ニュートリノ信号と考えて矛盾がないが、最大で100 EeV にも達するエネルギーを持つ最高エネルギー宇宙線由来のニュートリノではないことが、仮説検定の結果示された。このことから最高エネルギー宇宙線天体の性質について、モデルの詳細に依存しない堅牢な制限をつけることに成功した。検出器埋設容量外側を通る輝度の低い事象を含めることによる、宇宙ニュートリノのエネルギースペクトルのPeV領域での形状を測定する解析も完遂し、6 PeV のエネルギーを持つシャワー事象を同定した。詳細解析の結果、この事象は反電子ニュートリノから生じた W ボソンの崩壊によって生成されたハドロンカスケードであることが判明した。高エネルギー宇宙ニュートリノに反電子ニュートリノが含まれることを実証した成果である。
リアルタイム同定システムにより2017年9月23日に同定された事象を電波から、可視光からγ線に至る広波長域で追尾観測した結果、ブレーザー銀河 TXS0506+056 を放射起源天体候補として同定した。
ARA実験の南極点における建設は、2018年1月に行われ、総計で 5 ステーションが稼働した。埋設された電波検出器の信号応答および増幅率を較正する解析を行い、2 dB 以内の不定性でアンテナ応答が理解された。現在のところ EeV を超える宇宙ニュートリノ事象は見つかっておらず、流量上限値をつけた。
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| Research Progress Status |
平成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 |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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