研究課題/領域番号 |
21K13942
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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研究機関 | 東京大学 |
研究代表者 |
中野 佑樹 東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (70781889)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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キーワード | 太陽ニュートリノ / Super-Kamiokande / 太陽g-mode振動 / ラドン / 宇宙線ミューオン / g-mode振動 / 星辰学 / 太陽標準模型 / 太陽フレア / 星震学 / 惑星起源・進化 |
研究開始時の研究の概要 |
太陽内部で生じているとされている太陽g-mode振動は存在が予言されているものの、未だに観測例の報告がない。これは、太陽内部の情報は、光学的に観測することができないことに由来する。したがって、本研究では、Super-Kamiokande実験で取得された太陽ニュートリノ観測データから、周期的な信号を探索することで、透過性の高いニュートリノを用いて太陽内部の運動(g-mode振動)のを探索することを試みる。最終的に、太陽ニュートリノの強度変化の振幅、太陽内部での振動現象の周期、核領域での密度変化、温度変化に関する研究成果を得ることを目標とする。
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研究成果の概要 |
Super-Kamiokande検出器における太陽ニュートリノの観測データを用いて、太陽g-mode振動に由来する太陽ニュートリノ到来強度の周期的な変動を探索する研究を実施した。このような研究を達成するためには、純水 (Gd溶解水)中に含まれる放射性物質ラドンの分析、および宇宙線ミューオンに由来する放射性物質(同位体)の評価が必要である。本研究では、中空糸膜モジュールを新規に開発し、ラドン分析システムを構築した。また、宇宙線ミューオンの電荷比や、宇宙線ミューオンの到来頻度の周期的な変動を評価した。今後、今回の研究で得られた知見から物理感度を評価し、実際のg-mode振動探索を実施する。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
太陽内部で生じているとされている太陽g-mode振動は存在が予言されているものの、光学的には未だに観測例の報告が無い。太陽ニュートリノを用いることで、光学的には観測することができない太陽内部を伝搬する太陽g-mode振動を探索できる可能性がある。本研究課題では、その探索に向けた基礎研究を実施した。今回の研究では、太陽ニュートリノ信号の周期的な変化を部分的に評価し、太陽g-mode振動探索にはさらなる放射性物質の評価が必要であることを示した。今後、太陽ニュートリノ観測を通して、太陽内部の運動や核融合反応の反応率など、太陽内部の情報を明らかにする研究につながると期待される。
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