| 研究領域 | 宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H05203
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
中里 健一郎 九州大学, 基幹教育院, 助教 (80609347)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 超新星ニュートリノ / 超新星背景ニュートリノ / 重力崩壊型超新星爆発 / 原始中性子星冷却 / 状態方程式 / ブラックホール / 原始中性子星 / 銀河進化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、ガドリニウムを添加したスーパーカミオカンデにおける超新星背景ニュートリノの観測に先駆けて、多角的視野に立った検出数の理論予測をおこなう。昨年度の研究で、通常の超新星爆発から放射されるニュートリノの時間変動について、後期フェーズ（原始中性子星冷却期）における放出量の数値計算による評価から、状態方程式による有意な差が見いだされたため、今年度は現象論的なモデルを用いて、より系統的な状態方程式依存性を調べた。その結果、ニュートリノ放射のタイムスケールは、主に状態方程式の effective mass と、あとに残される中性子星の半径によって決まることが分かった。特に半径については、小さいほどタイムスケールが長くなることが示され、最近の重力波観測から示唆される半径の結果と合わせると、従来のモデルよりもニュートリノ放射の継続時間が長くなることがわかった。これは、超新星背景ニュートリノのイベント数については上方修正されることを意味している。
そのほかに、スーパーカミオカンデにガドリニウムを添加して逆β崩壊反応を識別できるようになると、超新星ニュートリノシグナルとして酸素原子核との荷電カレント反応によるイベントを個別に調べられるようになると期待されている。そこで、shell model の結果に基づいて酸素原子核とニュートリノの荷電カレント反応によるイベントスペクトルを評価する手法を提唱した。その結果、特にブラックホールを形成するような、ニュートリノの平均エネルギーが高い場合には、このチャネルのイベントを識別できることがわかった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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