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KamLANDによる近傍超新星爆発の観測

公募研究

研究領域重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開
研究課題/領域番号 25103501
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

石徹白 晃治  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (20634504)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードカムランド / 超新星ニュートリノ / 前兆ニュートリノ / 超新星アラーム / ニュートリノ / 超新星爆発
研究実績の概要

本研究は, 神岡地下1000mで稼働する反電子ニュートリノ観測装置 (カムランド)の近傍超新星爆発に備え得たデータ取得系の強化を目的としている. ベテルギウスなどの近傍天体が超新星爆発を起こした場合は, カムランドでの予想イベント数は1000万程度である. 現況のカムランドデータ取得系には, この膨大なイベントを処理できる機能は無い. 一方で, カムランドは反跳陽子反応により, 超新星爆発からのnu_xを測定できる世界最大の検出器である.
そこで我々は, 最低限の情報として反応数の記録システムと反跳陽子を少しでも記録するための間引き機能の開発を行った. 既に反応数の記録システムのためのFPGAロジック開発を終え, 間引き機能も当初計画の今年度中に開発を終える予定である.
また, 我々はカムランドにおいて近傍超新星爆発起源の前兆ニュートリノが検出可能であることを見いだした. 前兆ニュートリノは爆発直前 (恒星進化末期)のケイ素燃焼中に対生成で作られる. カムランドでの前兆ニュートリノの予想イベント数は10程度であるが, カムランドの極限的な低バックグランド能力が検出を可能とする. この前兆ニュートリノ観測は, 恒星進化の最終段階の直接的に明らかにする可能性がある. さらに, 我々は前兆ニュートリノを用いた爆発前超新星アラームという概念を提唱した. 既に爆発前超新星アラームのシステムの開発は終了しており, 年度中にいくつかのニュートリノ観測装置や重力波観測装置で情報提供を開始する予定である.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (11件)

  • [学会発表] KamLANDにおける次期エレクトロニクス開発2014

    • 著者名/発表者名
      林田 眞悟
    • 学会等名
      Open-It 若手の会 若手研究会 2014
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カムランドにおける次期エレクトロニクス22014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 貴士
    • 学会等名
      Open-It 若手の会 若手研究会 2014
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND2へ向けたデータ収集回路開発2014

    • 著者名/発表者名
      林田眞悟,石徹白晃治,竹本康浩,内田智久,池野正弘
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カムランドにおける超新星前兆ニュートリノの検出可能性2014

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超新星(前兆)ニュートリノ2014

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      第一回 地下素核研究 研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-08-23 – 2014-08-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The next-generation KamLAND electoronics2014

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hayashida, Koji Ishidoshiro, Yasuhiro Takemoto, Tomohisa Uchida, Masahiro Ikeno
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nearby supernova with KamLAND2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishidoshiro
    • 学会等名
      2nd Symposium on 'Gravitational Wave Astronomy
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of the electronics system at KamLAND for nearby supernova2014

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hayashida
    • 学会等名
      2nd Symposium on 'Gravitational Wave Astronomy
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] KamLANDにおける近傍超新星観測体制の強化2014

    • 著者名/発表者名
      林田 眞悟
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] KamLANDにおける近傍超新星対策2013

    • 著者名/発表者名
      林田 眞悟
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] KamLANDを用いたガンマ線バーストの研究2013

    • 著者名/発表者名
      大木 悠平
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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