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2018 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
キーワード超新星前兆ニュートリノ / 超新星ニュートリノ / 電子回路 / 重力波 / 太陽フレア
研究実績の概要

XMASSとKamLANDはスーパーカミオカンデが水タンク補修作業のために観測を中断していたが、そのデッドタイムを補完する役割を果たし、継続的な超新星ニュートリノモニターを行なった。特に、XMASSは重力波イベントに同期したイベントバーストの探索結果を論文にまとめた。KamLANDでは2月に前兆ニュートリノアラームが偶然に3σを超えることがあり、良い予行演習を行うことができた。これを機会にアメリカのLIGOグループとの緊急ホットラインを設けることとした。
また、KamLANDでの次期フロントエンド電子回路開発は、10Cバックグランド除去のための新機能ボードヒット判定とデジタルBLRの機能実証性に成功した。この成功は次期フロントエンド電子回路は近傍天体ニュートリノ探索だけでなく、A01班が進める0vbb崩壊探索においても重要な意義を持つことを意味する。それは0vbb崩壊探索に重要な10Cバックグランドを大きく除去できる可能性があるからである。そのほかに、KamLANDでは太陽フレアに同期したニュートリノ探索を進めている。HOMSTEKEの示す領域を完全に探索する予定である。
さらに、9-40太陽質量の大質量星の進化を計算し、重力崩壊直前に放出するニュートリノのスペクトルの時間進化を調べた。そして、~200pcで星が重力崩壊する時にKamLANDで最大1日前程度で超新星前兆ニュートリノを確認できることを示した。また、failed supernovaにおけるニュートリノシグナルの特徴について調べ観測予測を行なった。

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。

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。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 11件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] MIT(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      MIT
  • [雑誌論文] Neutrinos from Presupernova Stars2019

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

      Springer Proceedings in Physics, 219,

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Evolution towards Electron-capture Supernovae: the Flame Propagation and the Pre-bounce Electron-neutrino Radiation2019

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

      Astrophysical Journal

      巻: 871 ページ: 153

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaf8a8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Collective neutrino oscillations and detectabilities in failed supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      M. Zaizen, T. Yoshida, K. Sumiyoshi, H. Umeda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 98 ページ: 103020

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.98.103020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the minimum mass of neutron stars2018

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

      MNRAS

      巻: 481 ページ: 3305-3312

    • DOI

      10.1093/mnras/sty2460

    • 査読あり / 国際共著
  • [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
      K. Takahashi, T. Yoshida, H. Umeda
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 871 ページ: 111

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aab95f

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Nearby SNe with KamLAND2019

    • 著者名/発表者名
      K.Ishidoshiro
    • 学会等名
      Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Presupernova neutrinos relating to the final evolution of massive stars2019

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida
    • 学会等名
      Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Collective neutrino oscillations and matter effects in failed supernova2019

    • 著者名/発表者名
      M. Zaizen
    • 学会等名
      Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Collective neutrino oscillations and matter effects in core-collapse supernovae2019

    • 著者名/発表者名
      財前真理
    • 学会等名
      RIKEN-RESCEU Joint Seminar 2019
  • [学会発表] 大質量星の最終進化の多次元シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      日本天文学会2019年春季年会
  • [学会発表] Progress of the Study on Massive Star Evolution2019

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      10th DTA Symposium “Stellar deaths and their diversity”
    • 招待講演
  • [学会発表] 大質量星の最終進化の多次元シミュレーション”2019

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      2018年度CfCAユーザーズミーティング
  • [学会発表] 超新星前兆ニュートリノ:星の質量と対流条件に対する依存性2019

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      第5回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Failed supernova におけるニュートリノ集団振動とその観測性2019

    • 著者名/発表者名
      財前真理
    • 学会等名
      第5回超新星ニュートリノ研究会
  • [学会発表] Development of new front-end electronics for KamLAND2-Zen2018

    • 著者名/発表者名
      K.Ishidoshiro
    • 学会等名
      DBD2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Latest results from XMASS2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraide
    • 学会等名
      DBD2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multidimensional simulations for the last minutes of massive star evolution2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, K. Nakamura, K. Kotake, H. Umeda, K. Takahashi
    • 学会等名
      SNeGWv2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Collective neutrino oscillations and matter effects in failed supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      M. Zaizen, T. Yoshida, K. Sumiyoshi, H. Umeda
    • 学会等名
      SNeGWv2018
    • 国際学会
  • [学会発表] A Progenitor model of SN1987A2018

    • 著者名/発表者名
      H.Umeda
    • 学会等名
      STARS Birth & Death
    • 国際学会
  • [学会発表] Latest results from the XMASS experiment2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraide
    • 学会等名
      NDM2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Neutrinos from Presupernova Stars2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, K. Takahashi, H. Umeda, K. Ishidoshiro
    • 学会等名
      15 the International Symposium on Nuclei in the Cosmos XV, June 24-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Neutrino physics with the XMASS liquid xenon detector2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraide
    • 学会等名
      Neutrino2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Failed supernova におけるニュートリノ集団振動とその観測性2018

    • 著者名/発表者名
      財前真理
    • 学会等名
      第31回理論天文学宇宙物理学懇談会シンポジウム
  • [学会発表] 低金属大質量星の進化2018

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会2018
    • 招待講演
  • [学会発表] Failed supernova内部でのニュートリノ振動とその観測的特徴2018

    • 著者名/発表者名
      財前真理
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [学会発表] XMASS実験: コヒーレント弾性散乱を用いた重力波イベントに同期したニュートリノの探索2018

    • 著者名/発表者名
      平出克樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会

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公開日: 2019-12-27  

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