Theoretical research on supernova neutrinos in connection with nuclear physics and cosmic chemical evolution

• Project Area: Unraveling the History of the Universe and Matter Evolution with Underground Physics
• Project/Area Number: 19H05811
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 鈴木 英之 東京理科大学, 理工学部物理学科, 教授 (90211987)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 章一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80251403) ; 鷹野 正利 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00257198) ; 中里 健一郎 九州大学, 基幹教育院, 助教 (80609347) ; 辻本 拓司 国立天文台, JASMINEプロジェクト, 助教 (10270456)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥49,140,000 (Direct Cost: ¥37,800,000、Indirect Cost: ¥11,340,000); Fiscal Year 2021: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2020: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000); Fiscal Year 2019: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
• Keywords: 超新星ニュートリノ / 中性子星 / ブラックホール / 核物質 / 宇宙化学進化

Outline of Research at the Start

中性子星やブラックホールが形成される際には超新星ニュートリノが放出されると同時に種々の元素がまき散らされる。また形成された中性子星が連星系をなしている場合には、それらが合体する際にウランやトリウムなど地球ニュートリノの源が合成される。宇宙に蓄積された超新星背景ニュートリノと地球ニュートリノの相互関係はまだ十分に研究されていないので、本研究課題ではそのような総合的な研究の開拓を行う。具体的には、動的段階の多次元数値シミュレーション、原始中性子星の冷却シミュレーションを行い、核物質の状態方程式やニュートリノ反応率の影響を調べる。また、宇宙化学進化と超新星背景ニュートリノの関連を調べる。