| 研究課題/領域番号 |
20H01901
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
村瀬 孔大 京都大学, 基礎物理学研究所, 特任准教授 (00839433)
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| 研究分担者 |
井岡 邦仁 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80402759)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | マルチメッセンジャー / ニュートリノ / ガンマ線 / 超高エネルギー宇宙線 / 宇宙線 (理論) / 素粒子(理論) / 宇宙物理(理論) / 原子核(理論) / 理論天文学 / 活動銀河 / ガンマ線バースト / 宇宙線(理論) / 宇宙線（理論) / 宇宙物理（理論） / 素粒子（理論） / 原子核（理論) |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高エネルギー宇宙ニュートリノの発見は宇宙粒子物理学におけるブレークスルーをもたらし、天体現象や素粒子物理を探るための新たな道が開かれた。一方でその起源と生成機構は大きな謎となっており、それらを解明することは50年来の問題である超高エネルギー宇宙線の起源にも関わるため重要である。近年村瀬らは高エネルギーニュートリノとガンマ線、超高エネルギー宇宙線の間の関係を理論的に明らかにし、三種の高エネルギー宇宙粒子の主な起源が統一的に説明できる可能性を示した。本研究では宇宙粒子大統一モデルの精査を行うと共に、超巨大ブラックホールの近傍や超新星などの極限天体で高エネルギー粒子生成が起きている可能性を検証する。
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| 研究実績の概要 |
超高エネルギー宇宙線と高エネルギーニュートリノの起源の有力候補としてブレーザーと呼ばれる活動銀河のフレアが議論されている。ブレーザーのガンマ線データを解析し、フレア時と静穏時に放出されるエネルギー量を比較した。フレア時に出ているガンマ線は10%程度である一方、ニュートリノ放射はフレア時の放射が支配的である可能性があることがわかった。
高エネルギーニュートリノと高エネルギーガンマ線の起源について、2019年に提案した活動銀河コロナからの高エネルギー放射理論の研究をさらに進め、NGC 1068、NGC 4151、NGC 4945、Circinus銀河からのニュートリノとガンマ線スペクトルの理論計算、及びガンマ線データの解析を行った。NGC 1068とNGC 4151のニュートリノデータを説明しつつ、NGC 1068とNGC 4945のガンマ線データにコロナ起源と無矛盾な兆候があることを発見した。
相互作用型の超新星からの高エネルギー放射を包括的に計算するコードを完成させ、銀河系内に超新星が起きた場合にLHCのATLAS検出器での高エネルギーニュートリノ検出可能性を調べた。
継続時間の長いガンマ線バーストについて、高エネルギーニュートリノとMeVニュートリノの相互作用を通したニュートリノ振動が起こることを世界で初めて指摘した。またoff-axisガンマ線放射の定量的計算を行った。
継続時間が短いガンマ線バーストについて、ニュートリノと重力波の同時検出可能性を詳しく調べた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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