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2016 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)
梅田 秀之  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60447357)
研究期間 (年度) 2014-07-10 – 2019-03-31
キーワード超新星爆発 / 超新星ニュートリノ
研究実績の概要

(1) KamLANDの超新星前兆ニュートリノのアラームは外水槽の点検後に早急に復活させることに成功した. また, データ処理系の見直しによりレイテンシやロバスト性の向上に成功した.
(2) 近傍超新星による超頻度イベントに対応したトリガー改良を終了させた. また, XMASSのために新しいトリガーボードのテストベンチを構築した. さらに, KamLANDは全波形取得を目指した新型FADC回路を開発を着実に進めている.
(3) 我々は12, 15, 20 太陽質量の星のケイ素燃焼から重力崩壊に至る進化における星から放出されるニュートリノのスペクトルを調べた。その結果、次世代ニュートリノ観測装置を用いれば超新星前兆ニュートリノのイベント数の時間変化から星の酸素shell燃焼やケイ素shell燃焼の点火時期を推測できる可能性があることがわかった。また、中性子星連星の母天体となりうる連星系で起こるultra-stripped超新星における元素合成を2次元超新星爆発シミュレーションの結果を用いて調べた。そして、この超新星は放出される物質の中性子過剰の割合によってはGa-Zn程度の比較的軽い重元素を生成しうることがわかった。また、この超新星はSN 2005ekのように暗く減光が早い超新星として観測される性質を持つ。
(4) XMASSでの超新星ニュートリノ観測の可能性をまとめて論文とした. さらに, XMASSでは太陽起源のカルツァ=クライン・アクシオンなどの天体起源の信号探索を進めている.
(5) 重力波イベントGW150914/GW151226に対応したニュートリノイベントの探索を行い, その結果を出版した.

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

研究実施計画にそって着実に進めている.

今後の研究の推進方策

当初計画に基づき着実に研究を進める,

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 12件、 招待講演 7件)

  • [国際共同研究] MIT/ワシントン大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      MIT/ワシントン大学
  • [雑誌論文] Detectability of galactic supernova neutrinos coherently scattered on xenon nuclei in XMASS2017

    • 著者名/発表者名
      XMASS Collaboration
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 89 ページ: 51~56

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2017.01.006

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Systematic calculation of PISN explosion and nucleosynthesis2017

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, T. Yoshida, H. Umeda, K. Sumiyoshi, S. Yamada
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 14 ページ: 020205

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSCP.14.020205

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Explosive nucleosynthesis of ultra-stripped Type Ic supernovae2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, Y. Suwa, H. Umeda, M. Shibata, K. Takahashi
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 14 ページ: 020501

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSCP.14.020501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A progenitor model of SN 1987A; Spiral-in merger including rotational effects2017

    • 著者名/発表者名
      T. Urushibata, K. Takahashi, H. Umeda, T. Yoshida
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 14 ページ: 020609

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSCP.14.020609

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Failed collapsar jets to explain low luminosity GRB properties2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hamidani, H. Umeda, K. Takahashi
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 14 ページ: 020613

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSCP.14.020613

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Presupernova neutrino events relating to the final evolution of massive stars2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Koh Takahashi, Hideyuki Umeda, and Koji Ishidoshiro
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 93 ページ: 123012

    • DOI

      doi.org/10.1103/PhysRevD.93.123012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrino emission from nearby supernova progenitors2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Takashi、Takahashi Koh、Umeda Hideyuki
    • 雑誌名

      J Phys: Conf. Ser

      巻: 718 ページ: 062073~062073

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1742-6596/718/6/062073

  • [雑誌論文] The Final Fates of Accreting Supermassive Stars2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Umeda, Takashi Hosokawa, Kazuyuki Omukai, Naoki Yoshida
    • 雑誌名

      Astrophys.J.

      巻: 830 ページ: L34

    • DOI

      https://doi.org/10.3847/2041-8205/830/2/L34

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A SEARCH FOR ELECTRON ANTINEUTRINOS ASSOCIATED WITH GRAVITATIONAL-WAVE EVENTS GW150914 AND GW151226 USING KAMLAND2016

    • 著者名/発表者名
      The KamLAND Collaboration
    • 雑誌名

      Astrophys.J.

      巻: 829 ページ: L34

    • DOI

      https://doi.org/10.3847/2041-8205/829/2/L34

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] KamLAND2017

    • 著者名/発表者名
      K.Ishidoshiro
    • 学会等名
      International workshop on ‘Supernova at Hyper-Kamiokande’
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体キセノンを用いた超新星ニュートリノの観測2017

    • 著者名/発表者名
      平出 克樹
    • 学会等名
      第3回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子陽電子対生成型超新星のニュートリノスペクトル2017

    • 著者名/発表者名
      藤本空
    • 学会等名
      第3回超新星ニュートリノ研究会
  • [学会発表] 2次元超新星爆発でのcollective neutrino oscillation2017

    • 著者名/発表者名
      財前 真理
    • 学会等名
      第3回超新星ニュートリノ研究会
  • [学会発表] KamLAND2017

    • 著者名/発表者名
      小原 脩平
    • 学会等名
      第3回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子核による前兆ニュートリノ放出2017

    • 著者名/発表者名
      加藤ちなみ
    • 学会等名
      第3回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 超新星前兆ニュートリノの星の質量に対する依存性2017

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      第3回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultra-stripped超新星における爆発的元素合成2017

    • 著者名/発表者名
      吉田敬, 諏訪雄大, 梅田秀之, 柴田大, 高橋亘
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
  • [学会発表] 原子核による前兆ニュートリノ放出2017

    • 著者名/発表者名
      加藤ちなみ, 山田章一, 長倉洋樹, 古澤俊, 高橋亘, 吉田敬, 梅田秀之, 石徹白晃治
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
  • [学会発表] XMASS実験:太陽起源カルツァ=クライン・アクシオンの探索結果2017

    • 著者名/発表者名
      岡直哉
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
  • [学会発表] The final evolution of massive stars observed by pre supernova neutrinos2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida
    • 学会等名
      International Symposium on Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research 2016
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent progress in supernova progenitor theories2016

    • 著者名/発表者名
      H.Umeda
    • 学会等名
      International Symposium on Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research 2016
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Observations of Presupernova Neutrinos Relating to the Final Evolution of Massive Stars2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Koh Takahashi, Hideyuki Umeda, Koji Ishidoshiro
    • 学会等名
      International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics
    • 国際学会
  • [学会発表] Explosive nucleosynthesis of ultra-stripped Type Ic supernovae2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Yudai Suwa, Hideyuki Umeda, Masaru Shibata, Koh Takahashi
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos XIV
    • 国際学会
  • [学会発表] Systematic calculation of PISN explosion and nucleosynthesis2016

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, T. Yoshida, H. Umeda, K. Sumiyoshi, S. Yamada
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos XIV,
    • 国際学会
  • [学会発表] A progenitor model of SN 1987A; Spiral-in merger including rotational effects2016

    • 著者名/発表者名
      T. Urushibata, K. Takahashi, H. Umeda, T. Yoshida
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos XIV
    • 国際学会
  • [学会発表] Failed collapsar jets to explain low luminosity GRB properties2016

    • 著者名/発表者名
      H. Hamidani, H. Umeda, K. Takahashi, T. Yoshida
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos XIV
    • 国際学会
  • [学会発表] Neutrino emission from presupernova stars2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Koh Takahashi, Hideyuki Umeda, Koji Ishidoshiro
    • 学会等名
      Many Riddles About Core-Collapse Supernovae: 1 Bethe and Beyond
    • 国際学会
  • [学会発表] Luminous transients by mass ejection from very massive stars through pulsational pair-instability2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Hideyuki Umeda, Keiichi Maeda, Tatsuo Ishii
    • 学会等名
      Supernova through the Ages
    • 国際学会
  • [学会発表] Pre-supernova neutrino emissions from ONe cores in the progenitors of core-collapse supernovae2016

    • 著者名/発表者名
      C. Kato, S. Yamada, K. Takahashi, H. Umeda, T. Yoshida, K. Ishidoshiro
    • 学会等名
      IAU Symposium 239, The lives and death-thones of massive stars
    • 国際学会
  • [学会発表] Pre-supernova neutrino and supernova alarm before collapse2016

    • 著者名/発表者名
      K.Ishidoshiro
    • 学会等名
      Symposium on “New development in astrophysics through multimessenger observations of gravitational wave sources
    • 国際学会
  • [学会発表] Gdを入れたSuper-KamiokandeとHyper-Kamiokandeによる超新星前兆ニュートリノの観測2016

    • 著者名/発表者名
      吉田敬、高橋亘、梅田秀之、石徹白晃治
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
  • [学会発表] 重力波源となるブラックホールのスピン進化とBZ機構2016

    • 著者名/発表者名
      梅田秀之
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
  • [学会発表] XMASS 実験:カルツァ=クライン・アクシオンの探索2016

    • 著者名/発表者名
      岡直哉
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
  • [学会発表] 超新星ニュートリノの観測が示す大質量星の最終進化2016

    • 著者名/発表者名
      吉田敬、高橋亘、梅田秀之、石徹白晃治
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
  • [学会発表] プレソーラーグレインの同位体比からいかに超新星の元素合成を理解するか2016

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      「プレソーラー粒子から探る星間ダスト進化と太陽系の起源」研究会
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-21  

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