• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

近傍天体ニュートリノ包括的観測体制の構築と天体活動の研究

計画研究

研究領域宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究
研究課題/領域番号 26104007
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)

研究分担者 平出 克樹  東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (10584261)
戸村 友宣  東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (60361317)
梅田 秀之  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60447357)
研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2019-03-31
キーワード超新星ニュートリノ / 超新星前兆ニュートリノ / SK / KamLAND / XMASS
研究実績の概要

本研究の目的は(近傍)超新星爆発時に「超新星爆発前に放出される前兆ニュートリノと全種類の超新星ニュートリノを観測して、超新星爆発にいたる天体活動を完全に解明する」ことである. そのために, 神岡の極低バックグランド下で稼働する3台のニュートリノ検出器( Super-Kamiokande (SK), KamLAND, XMASS) を同時かつ相補的に活用する体制を構築する. 特に, KamLAND は初めて前兆ニュートリノの検出可能性を定量的に示しており, 世界的に注目を浴びている.
本年度は, KamLANDにおいて前兆ニュートリノを用いた爆発前超新星モニターシステムを開発した. このアラーム情報は既にSKやXMASSに行くようになっている. また, 近傍超新星爆発時にSK, KamLAND, XMASSはその膨大な超新星ニュートリノ数によりデータ取得系が破綻する. そのために, それぞれで近傍超新星爆発に対応したデータ取得系の開発を行った. SKでは爆発前後の1分に関してヒット数を60MHzで記録できる新型エレクトロニクスを開発している. 本年度は, このエレクトロニクスに対応したFPGAファームウェアを開発した. KamLANDでは近傍超新星爆発をオンボードで判定して, 間引いてデータ取得を行うための機能開発を行った. XMASSでは近傍超新星爆発に対応したデータ取得システムの高速化へ向けたデザイン開発を行った. さらに, 最新の恒星モデルに従いベテルギウスに対応した前兆ニュートリノモデルを構築した.
また, 宇宙の歴史のうち重元素の起源を解明するために, SKとKamLANDのネットワーク解析による超新星元素合成の解明可能性を検討開始した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画書に記載した, ベテルギウスを簡略化した場合での前兆ニュートリノの理論計算, SKやKamLANDでの前兆ニュートリノの観測可能性の評価, KamLANDでの前兆ニュートリノを用いたアラームシステム実現, 近傍超新星爆発に対応したデータ取得系のコミッショニング (SK)とデザイン開発 (KamLANDとXMASS)を予定通りに終える事が出来た.

今後の研究の推進方策

SKでは爆発前後の1分を60MHzでデータを取得するための新型エレクトロニクスを実際にインストールする. KamLANDでは開発した間引き機能を実際に装置に組み込む. さらに, 前兆ニュートリノを用いたアラームを神岡以外の実験への提供を開始する. XMASSではデータ取得システム増強に必要な新型トリガーを開発する.
また, 前兆ニュートリノ理論モデルをより現実的なものへアップグレードすると共に, SKとKamLANDネットワーク解析による超新星元素合成の解明可能性を評価する.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (11件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] Super-Kamiokande及びKamLANDによる超新星ニュートリノ観測の相補的解析による可能性2015

    • 著者名/発表者名
      林田眞悟,池田一得,石徹白晃治,茅野翼,小汐由介,中里健一郎,高橋亘,梅田秀之,徐宸原,吉田敬
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会(2015年)
    • 発表場所
      早稲田大学 (東京)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-21
  • [学会発表] 超新星による爆発的元素合成とニュートリノプロセス2015

    • 著者名/発表者名
      梅田秀之
    • 学会等名
      第一回超新星ニュートリノ研究会
    • 発表場所
      東京理科大学 (千葉)
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-17
  • [学会発表] 液シン型検出器による超新星ニュートリノ研究の現状と展望2015

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      第一回超新星ニュートリノ研究会
    • 発表場所
      東京理科大学 (千葉)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-16
  • [学会発表] XMASSにおける超新星ニュートリノの観測2015

    • 著者名/発表者名
      平出克樹
    • 学会等名
      第一回超新星ニュートリノ研究会
    • 発表場所
      東京理科大学 (千葉)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-16
  • [学会発表] KamLAND-Zen2014

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      東京大学安東研セミナー
    • 発表場所
      東京大学 (東京)
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-02
  • [学会発表] カムランドによる超新星前兆ニュートリノ観測と爆発前超新星アラームの可能性2014

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      東北大学天文学教室談話会 (第1395回)
    • 発表場所
      東北大学 (仙台)
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-27
  • [学会発表] KamLAND-Zen2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishidoshiro
    • 学会等名
      International Workshop on Double Beta Decay and Underground Science (DBD2014)
    • 発表場所
      Hawaii Island, United States
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 大質量星のケイ素燃焼におけるニュートリノ観測の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      吉田敬,高橋亘,梅田秀之
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学 (佐賀)
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-20
  • [学会発表] プロジェニター2014

    • 著者名/発表者名
      梅田秀之
    • 学会等名
      超新星・ガンマ線バースト研究会2014
    • 発表場所
      理化学研究所 (和光)
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-25
    • 招待講演
  • [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 (大阪)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-24
  • [学会発表] Possible Type Ic Super Luminous SNe from metal-poor pulsational pair-unstable massive stars2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Umeda
    • 学会等名
      Supernovae in the Local Universe
    • 発表場所
      Coffs Harbour, Australia
    • 年月日
      2014-08-11 – 2014-08-11

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi