Study of radiation mechanisms of extremely-high energy cosmic rays with IceCube neutrino observatory

• Project/Area Number: 19340053
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: YOSHIDA Shigeru Chiba University, 大学院・理学研究科, 准教授 (00272518)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MASE Keiichi 千葉大学, 大学院・理学研究科, 助教 (80400810) ; 河合 秀行 千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60214590)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KAWAI Hideyuki 千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60214590)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000); Fiscal Year 2009: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2008: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2007: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 宇宙線 / ニュートリノ / 南極 / 素粒子 / 天文学 / 宇宙 / 物理学

Research Abstract

IceCube is a cubic-kilometer scale high energy cosmic neutrino telescope currently under construction as well as in operation at the geographic South Pole. We search for extremely-high energy (EHE) neutrinos with energies around EeV obtained with the partially constructed IceCube in 2006-7. The robust signal search algorithm has been established and the relevant systematic uncertainties in the neutrino selection criteria has been reduced and well-understood. The obtained upper limit of the neutrino flux is the strongest in EeV range.

Research Products

• [Journal Article] Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube (2010)
  • Author(s): R. Abassi, K.Mase, S. Yoshida, et al
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods (掲載決定)
• [Journal Article] Search for muon neutrinos from Gamma-Ray Bursts with the IceCube neutrino telescope (2010)
  • Author(s): R.Abbasi, et al
  • Journal Title: Astrophysical Journal 710 Pages: 346-359
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Limits on a muon flux from neutralino annihilations in the Sun with the IceCube 22-string detector (2009)
  • Author(s): R. Abbasi, K. Mase, S. Yoshida, et al
  • Journal Title: Phys.Rev.Lett. 102 Pages: 201302-201302
• [Journal Article] Determination of the Atmospheric Neutrino Flux and Searches for New Physics with AMANDA-II (2009)
  • Author(s): R. Abbasi, K. Mase, S. Yoshida, et al.
  • Journal Title: Phys.Rev.D 79 Pages: 102005-102005
• [Journal Article] The IceCube Data Acquisition System : Signal Capture, Digitization, and Timestamping (2009)
  • Author(s): R. Abbasi, K. Mase, S. Yoshida, et al.
  • Journal Title: NIM A 601 Pages: 294-294
• [Journal Article] The extremely high energy neutrino search with IceCube (2009)
  • Author(s): K. Mase, A. Ishihara, S. Yoshida
  • Journal Title: Proceedings of the 31st International Cosmic Ray Conference (ICRC)
• [Journal Article] Extending the search for neutrino point sources with IceCube above the horizon (2009)
  • Author(s): R.Abbasi, et al
  • Journal Title: Physical Review Letters 103 Pages: 221102-221102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] First Neutrino Point-Source Results From the 22-String IceCube Detector. (2009)
  • Author(s): R.Abbasi, et al
  • Journal Title: Astrophysical Journal 701
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Search for Ultra High Energy Neutrinos with AMANDA-II (2008)
  • Author(s): M. Ackermann, K. Mase, S. Yoshida, et al.
  • Journal Title: Astrophysical Journal 675 Pages: 1014-1014
• [Journal Article] Search for Ultra Nigh-Energy Neutrinos with AMANDA-II (2008)
  • Author(s): A.Achterberg, et al
  • Journal Title: Astrophysical Journal 675 Pages: 1014-1024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] EHE Neutrino Search with the IceCube 9 String Array (2007)
  • Author(s): A. Ishihara
  • Journal Title: Proceedings of the 30th International Cosmic Ray Conference, 3-11 July 2007, Merida, Yucatan, Mexico, session HE2.3 Pages: 87-90
• [Journal Article] The IceCube neutrino telesoope and its capability to search bor the EHE neutrinos (2007)
  • Author(s): Shigeru Yoshida
  • Journal Title: AIP Conf. Proc 903 Pages: 6296-6629
• [Journal Article] Five years of searches for point sources of astmophysieal neutrinos with the AMANDA-II neutrino telescope (2007)
  • Author(s): A. Achterberg, et. al.
  • Journal Title: Physical Review D 75 Pages: 102001-102001
  • Peer Reviewed
• [Presentation] IceCube実験46 : IceCube 実験の現況と2008年度取得データ解析の報告 (2010)
  • Author(s): 石原安野, 間瀬圭一, 吉田滋, F. Halzen, A. Karle, T. Gaisser, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] IceCube 実験47 : 絶対較正された光検出器を用いた氷中での光の伝搬の研究3 (2010)
  • Author(s): 河内明子, 稲場未南, 石原安野, 間瀬圭一, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 吉田滋, C. Wendt, K. Wochnagg, I. Taboada, M. D'Agostino, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] IceCube 実験48 : 氷の性質の再精査II (2010)
  • Author(s): 間瀬圭一, 石原安野, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 吉田滋, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] IceCube 実験49 : ARA-IceCube 拡張計画 (2010)
  • Author(s): 吉田滋, 石原安野, 間瀬圭一, Albrecht Karle, Kara Hoffman, Kael Hanson
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] IceCube 実験42 : 10PeV超エネルギー領域の深地下μ束事象 (2009)
  • Author(s): 石原安野, X. Bai, T. Gaisser, 間瀬圭一, 吉田滋
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 甲南大学
  • Year and Date: 2009-09-13
• [Presentation] IceCube 実験43 : 氷中における再凍結氷の減衰長測定に向けた装置開発 (2009)
  • Author(s): 稲場未南, 石原安野, 小野美緒, 長谷川祐介, 間瀬圭一, 吉田滋, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 甲南大学
  • Year and Date: 2009-09-12
• [Presentation] IceCube 実験44 : 波形情報を用いた氷の性質の再精査 (2009)
  • Author(s): 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 吉田滋, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 甲南大学
  • Year and Date: 2009-09-12
• [Presentation] IceCube 実験における√s=50TeVでのニュートリノ核子衝突断面積の上限値と余次元ブラックホール蒸発模型に対する制限 (2009)
  • Author(s): 吉田滋
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 甲南大学
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] The extremely high energy neutrino search with IceCube (2009)
  • Author(s): K. Mase
  • Organizer: the 31st International Cosmic Ray Conference (ICRC)
  • Place of Presentation: Lodz, Poland
  • Year and Date: 2009-07-14
• [Presentation] Explore High Energy Universe with IceCube ν Observation (2009)
  • Author(s): 吉田滋
  • Organizer: 藤原セミナー
  • Place of Presentation: 湘南国際村
  • Year and Date: 2009-05-29
• [Presentation] Explore High Energy Universe with IceCube v Observation (2009)
  • Author(s): S. Yoshida
  • Organizer: Fujihara Seminar
  • Place of Presentation: 湘南国際村
  • Year and Date: 2009-05-27
• [Presentation] IceCube 実験39 : 超高エネルギーニュートリノ探査における氷河中μ束雑音の南極表面空気シャワー観測データを用いた実験的理解 (2009)
  • Author(s): 石原安野, 稲場未南, 小野美緒, 長谷川裕介, 間瀬圭一, 吉田滋, F. Halzen, A. Karle, T. Gaisser, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] IceCube 実験40 : 2007年度データを用いた超高エネルギーニュートリノ探索IV (2009)
  • Author(s): 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 吉田滋, D. Boersma, S. Grullon, F. Halzen, G. Hill, H. Johansson, A. Karle, C. Rott, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] IceCube 実験38 : 2007年度データを用いた超高エネルギーニュートリノ探索III (2008)
  • Author(s): 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代^A, 宮本寛子, 吉田滋, D. Boersma, S. Grullon, F. Halzen, G. Hill, H. Johansson, A. Karle, C. Rott, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] IceCube 実験によるv核反応断面積の制限及び高エネルギーμ束測定 (2008)
  • Author(s): 吉田滋
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] Ice Cube 実験によるν核反応断面積の制限及び高エネルギーμ束測定 (2008)
  • Author(s): 吉田滋
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] IceCube 実験35 : 絶対較正された光検出器を用いた氷中での光の伝搬の研究2 (2008)
  • Author(s): 稲場未南, 石原安野, 間瀬圭一, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代^A, 宮本寛子, 吉田滋, C. Wendt, I. Taboad, K. Woschnagg, M. D'Agostino, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2008-03-24
• [Presentation] IceCube 実験36 : 2007年度データを用いた超高エネルギーニュートリノ探索II (2008)
  • Author(s): 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代^A, 宮本寛子, 吉田滋, D. Boersma, S. Grullon, F. Halzen, G. Hill, H. Johansson, A. Karle, C. Rott, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2008-03-24
• [Presentation] IceCube 実験37 : 超高エネルギー領域におけるニュートリノ直接反応事象の検出II (2008)
  • Author(s): 小野美緒, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 長谷川裕介, 保科琴代^A, 間瀬圭一, 宮本寛子, 吉田滋, B. Voigt, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2008-03-24
• [Presentation] IceCube 実験拡張計画によるGZKニュートリノ検出 (2008)
  • Author(s): 石原安野, 間瀬圭一, 吉田滋, A.Karle, Dmitry Chirkin, Tom Gaisser, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] IceCube実験30 : IceCube用光検出器の長期間モニタリング及び基本性能評価 (2007)
  • Author(s): 長谷川裕介, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 保科琴代, 宮本寛子, 間瀬圭一, 吉田滋, C. Rott, M. Krasberg, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] IceCube実験31 : 絶対較正された光検出器を用いた氷中での光の伝搬の研究 (2007)
  • Author(s): 稲場未南, 石原安野, 間瀬圭一, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川祐介, 保科琴代, 宮本寛子, 吉田滋, F.Halzen, M.Krasberg, K.Hanson, A.Karle, C.Rott, I.Taboad, M.D'Agostino, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] IceCube実験32 : 2007年度データを用いた超高エネルギーニュートリノ探索 (2007)
  • Author(s): 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 宮本寛子, 吉田滋, D. Boersma, S. Grullon, F. Halzen, G. Hill, A. Karle, C. Rott, D. Turcan, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] IceCube実験33 : 超高エネルギー領域におけるニュートリノ直接反応事象の検出効率 (2007)
  • Author(s): 小野美緒, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 長谷川裕介, 保科琴代, 間瀬圭一, 宮本寛子, 吉田滋, B. Voigt, 他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] ニュートリノ観測-IceCube 最新観測結果 (2007)
  • Author(s): 石原安野
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 北海道大学 (石原安野は本研究課題専任の特任研究員)
  • Year and Date: 2007-09-23
• [Presentation] 超高エネルギー宇宙線とニュートリノで素粒子物理を探る (2007)
  • Author(s): 吉田滋
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Presentation] EHE Neutrino Search with the IceCube 9 String Array (2007)
  • Author(s): A. Ishihara
  • Organizer: the 30th International Cosmic Ray Conference (ICRC), 3-1, Merida
  • Place of Presentation: Yucatan, Mexico
  • Year and Date: 2007-07-05
• [Presentation] The First ResUlts on the Search for EXtremely High Energy Neutrinosby the IceCube Detector (2007)
  • Author(s): A. Ishihara
  • Organizer: 30thIntemational Cosmic Ray Conference
  • Place of Presentation: Merida,Mexico
  • Year and Date: 2007-07-04
• [Book] 宇宙の観測III高エネルギー天文学 (共著 井上一その他編) (2008)
  • Author(s): 吉田滋
  • Publisher: 日本評論社
• [Book] 宇宙の観測III高エネルギー天文学 (2008)
  • Author(s): 吉田滋(共著)
  • Total Pages: 268
  • Publisher: 日本評論社