| 研究課題/領域番号 |
19J13632
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 国立天文台 (2020)
東京大学 (2019) |
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研究代表者 |
佐々木 宏和 国立天文台, 科学研究部, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | ニュートリノ振動 / 非標準相互作用 / 重力崩壊型超新星 / ニュートリノ / 超新星爆発 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現在の素粒子物理学の標準理論には、ニュートリノの小さな質量の起源や暗黒物質の正体などの未解決問題が数多く残されており、標準理論を超える新しい物理の探索は素粒子・宇宙物理学の喫緊の研究課題となっている。本研究では非標準相互作用と呼ばれる標準理論の枠組みでは説明のできない現象論的な有効ラグランジアンを重力崩壊型超新星内部におけるニュートリノ輸送計算に導入する。非標準相互作用による電子、反電子型ニュートリノのスペクトルの変化を明らかにし、非標準相互作用の実証可能性を探る。
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| 研究実績の概要 |
本年度はNSIの寄与を物質ポテンシャルに加えることで、重力崩壊型超新星内部のニュートリノ振動がNSIによってどの程度励起するのか調べた。超新星の爆発モデルとして前年度の研究で用いた電子捕獲型超新星のデータを使った。最新の研究（Chatterjee2020）では、NSIを考慮することでNOvA実験とT2K実験で得られるCP位相の実験値の齟齬が解消されると示唆されている。NSIのパラメータとしてはChatterjee2020で見積もられている値を採用した。また、ニュートリノの質量は順階層を仮定した。数値計算の結果、NSIを考慮するとニュートリノ集団振動がNSIを考慮しない場合に比べてさらに抑制されることが示された。これは当初の予想とは反する結果となった。本研究のようにニュートリノの角度依存性を考慮した計算では、NSIによって物質効果の角度依存性が増大し、ニュートリノの自己相互作用による非線形な揺らぎが十分成長できなくなると考えられる。親星が鉄コアを持つ通常の超新星では内部の物質密度が電子捕獲型よりも大きくなるため、NSIによるニュートリノ集団振動の抑制がより顕著になると考えられる。前年度の研究と同様に、DUNEにおける電子型ニュートリノのHardness ratioを計算した。NSIを考慮すると集団振動が抑制されHardness ratioの値が単調増加することが分かった。NSIの影響はバウンスから100ms付近で最も顕著となった。ニュートリノの質量が逆階層の場合や、他のNSIのパラメータ領域でも集団振動が抑制されることが検証されれば、本研究で得られる結論はより一般的で確かなものとなる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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