• 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

2017 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 / 高性能電子回路 / 重力波 / アクシオン
研究実績の概要

(1)KamLANDでは超新星ニュートリノ観測を維持するためにキャリブレーション時のデッドタイム低減を実現した。また、高速FADCと大容量メモリーを搭載した新型電子回路の開発を進めている。
(2)XMASSではコラボレーション全体の大きな判断により、2018年中に運転停止が決まった。一方で、SKは2018年中に水抜きのために大きなデッドタイムが予定されている。そのデッドタイム中の超新星ニュートリノ観測をXMASSで安定して行うためにランの切り替えを自動化するためにハードウェア・ソフトウェア両面の変更を行った。
(3)我々はfailed supernovaから出るニュートリノのスペクトルについてニュートリノ同士の相互査証を考慮したニュートリノ振動の効果を含めて調べた。そして、failed supernovaではニュートリノ同士の相互作用による振動の効果が高い物質降着により妨げられることがわかった。そのため、観測されるニュートリノ振動には物質効果のみが現れる。さらに, 我々は初期質量が120-260太陽質量という巨大質量星が進化した電子陽電子対生成型超新星におけるニュートリノ放出とその観測可能性について調べた。その結果、~260太陽質量の星が進化した超新星の場合に数イベント観測できる可能性があることがわかった。
(4)KamLANDやXMASSでは重力波イベント、特にNS-NS合体に同期したイベントバーストの探索を行い、その結果を論文にまとめているところである。また、太陽起源のエキゾチック粒子(カルツァ・クラインアクシオン)の探索をイベントレートの季節変動を通して行い、有意な信号は観測されなかったが、 世界で初めて実験的な制限をつけた。その結果がPTEPに出版された。

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

概ね研究実施計画に基づく着実に進められているために、(2)おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

今年度はSKでタンク補修のために大きなデッドタイムが計画されている。KamLANDとXMASSでは特にこのデッドタイム中の観測を確実に進めて行く。また、引き続き高性能電子回路の開発、超新星(前兆)ニュートリノの理論的研究、天体起源ニュートリノの観測を進めて行く。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] MIT(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      MIT
  • [雑誌論文] Stellar Yields of Rotating First Stars. II. Pair Instability Supernovae and Comparison with Observations2018

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

      The Astrophysical Journal

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrino Emissions in All Flavors up to the Pre-bounce of Massive Stars and the Possibility of Their Detections2017

    • 著者名/発表者名
      Kato Chinami、Nagakura Hiroki、Furusawa Shun、Takahashi Koh、Umeda Hideyuki、Yoshida Takashi、Ishidoshiro Koji、Yamada Shoichi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 848 ページ: 48~48

    • DOI

      https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa8b72

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pre-SN neutrino emissions from ONe cores in the progenitors of CCSNe2017

    • 著者名/発表者名
      C. Kato, S. Yamada, H. Nagakura, S. Furusawa, K. Takahashi, H. Umeda, T. Yoshida, K. Ishidoshiro
    • 雑誌名

      The Lives and Death-Thones of Massive Stars, Proc. of IAU Symposium,

      巻: 329 ページ: 411-411

  • [雑誌論文] Explosive nucleosynthesis of ultra-stripped Type Ic supernovae: application to light trans-iron elements2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Takashi、Suwa Yudai、Umeda Hideyuki、Shibata Masaru、Takahashi Koh
    • 雑誌名

      Mon. Not. R. Astron. Soc.

      巻: 471 ページ: 4275~4285

    • DOI

      10.1093/mnras/stx1738

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for solar Kaluza-Klein axions by annual modulation with the XMASS-I detector2017

    • 著者名/発表者名
      N. Oka et al. [XMASS Collaboration]
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017 ページ: 103C01

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/ptep/ptx137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A progenitor model of SN 1987A based on the slow-merger scenario2017

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

      Mon. Not. R. Astron. Soc.

      巻: 473 ページ: L101~L105

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slx166

    • 査読あり
  • [学会発表] Failed supernovaにおけるニュートリノ振動2018

    • 著者名/発表者名
      財前真理、吉田敬、住吉光介、梅田秀之
    • 学会等名
      第四回超新星ニュートリノ研究会
  • [学会発表] Detectability of Neutrinos Emitted from Pair-Instability Supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      藤本空、吉田敬、梅田秀之、高橋亘
    • 学会等名
      第四回超新星ニュートリノ研究会
  • [学会発表] XMASS2018

    • 著者名/発表者名
      平出克樹
    • 学会等名
      第四回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] KamLAND2018

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      第四回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] KamLANDを用いた中性子星連星合体由来のニュートリノ探索2018

    • 著者名/発表者名
      蜂谷尊彦
    • 学会等名
      第四回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙物質優勢の謎の究明を目指した高機能電子回路の開発2018

    • 著者名/発表者名
      本田佳己
    • 学会等名
      東北大学理学・生命科学研究科合同シンポジウム
  • [学会発表] XMASS実験: 重力波イベントと同期したイベントバーストの探索2018

    • 著者名/発表者名
      平出克樹
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
  • [学会発表] 超新星起源プレソーラーグレインのケイ素同位体比と大質量星のC/He層におけるSi合成の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      「惑星物質科学のフロンティア」研究会
  • [学会発表] Explosive nucleosynthesis of Type Ic ultra-stripped supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, Y. Suwa, H. Umeda, M. Shibata, K. Takahashi
    • 学会等名
      Physics of Core-Collapse Supernova and Compact Star Formations
    • 国際学会
  • [学会発表] Galactic supernova neutrino observation with XMASS2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraide
    • 学会等名
      Unification and Development of the Neutrino Science Frontier,
    • 国際学会
  • [学会発表] 次期KamLANDへ向けた電子回路の開発研究2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓磨
    • 学会等名
      新学術領域「地下素核研究」 領域研究会
  • [学会発表] KamLANDにおける新型電子回路利用による事象位置再構成性能の向上2017

    • 著者名/発表者名
      林田眞悟
    • 学会等名
      新学術領域「地下素核研究」 領域研究会
  • [学会発表] 超新星前兆ニュートリノ研究2017

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      新学術領域「地下素核研究」 領域研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ニュートリノによる宇宙素粒子物理学2017

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      国立天文台談話会 (第982回)
  • [学会発表] ニュートリノによる宇宙素粒子物理学2017

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      広島大学宇宙科学センターセミナー
  • [学会発表] Failed Supernovaにおけるニュートリノ振動2017

    • 著者名/発表者名
      財前真理、吉田敬、住吉光介、梅田秀之
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会
  • [学会発表] Pair-instability supernova”から放出されるニュートリノの観測可能性2017

    • 著者名/発表者名
      藤本空、吉田敬、梅田秀之、高橋亘
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会
  • [学会発表] Recent results from XMASS2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraide
    • 学会等名
      The 26th International Workshop on Weak Interactions and Neutrinos (WIN2017)
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-28  

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