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2012 年度 実績報告書

宇宙由来超高エネルギーニュートリノのIceCube南極実験による検出

研究課題

研究課題/領域番号 10J40081
研究機関千葉大学

研究代表者

石原 安野  千葉大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(RPD)

キーワード最高エネルギー宇宙線 / ニュートリノ / ニュートリノ天文学 / GZK機構 / 南極 / アスカリャン効果
研究概要

2010-2012までの2年分データを用いた超高エネルギー宇宙ニュートリノ探索解析を遂行した。
2012年1月から、これまでの解析手法の効率化をさらに高めた新たな超高エネルギーニュートリノ探索の解析手法の開発と性能評価をシミュレーション開発とともに行ってきた。この開発結果を基に、IceCube検出器が2011年に完成し初となるIceCube実験がフル稼働状態で取得されたデータを含む2010年から2012年までの最新データの解析を行った。この結果、2012年5月、2つのPeVエネルギーを超える非常に高エネルギーニュートリノの検出に成功した。10-100MeVに分布する超新星ニュートリノを超えるエネルギー領域では、高い流量の大気ニュートリノが宇宙ニュートリノ信号を遮断してきたため超新星・太陽ニュートリノを超えるエネルギーでの宇宙ニュートリノはこれまで見つかってこなかった。これまで観測されてきた中でもっとも高エネルギーのニュートリノである。この2事象が宇宙ニュートリノ由来である可能性は2.8σと見積もることができた。これまでの宇宙ニュートリノ検出実験の中で、最も高い有意性を達成した。この結果は石原がNeutrino2012国際学会(京都、2012年6月)でIceCubeから初となる宇宙ニュートリノ観測の兆候、また、さらなる感度向上の達成報告として発表した。
IceCube実験サイトにおいて、超高エネルギーニュートリノ検出に特化した次世代ニュートリノ検出器の開発を進めている。私はデータ転送システムの開発を行った。氷中埋められたアンテナから安定して氷河表面に転送するシステムとして、光ファイバーを使ったモジュールの製作及びキャリブレーションを行った。このシステムは2012年12月に南極に埋設され現在稼働中である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An Absence of Neutrinos Associated with Cosmic-Ray Acceleration in Gamma-Ray Bursts2012

    • 著者名/発表者名
      R. Abbasi, et al(IceCube Collaboration)
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 484 ページ: 351-354

    • DOI

      10.1038/nature11068

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiyear Search for Dark Matter Annihilations in the Sun with the AMANDA-II and IceCube Detectors2012

    • 著者名/発表者名
      R. Abbasi, et al(IceCube Collaboration)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 85 ページ: 042002

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.85.042002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Anisotropy in the Galactic Cosmic-Ray Arrival Directions at 400 TeV with IceCube2012

    • 著者名/発表者名
      R. Abbasi, et al(IceCube Collaboration)
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 746 ページ: 33

    • DOI

      10.1088/0004-637X/746/1/33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Searches for Periodic Neutrino Emission from Binary Systems with 22 and 40 Strings of IceCube2012

    • 著者名/発表者名
      R. Abbasi, et al(IceCube Collaboration)
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 748 ページ: 118

    • DOI

      10.1088/0004-637X/748/2/118

    • 査読あり
  • [学会発表] Results from the UHE neutrino searches with the first year data of the completed IceCube detector2012

    • 著者名/発表者名
      石原安野
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-09-11
  • [学会発表] IceCube : Ultra High Energy Neutrinos2012

    • 著者名/発表者名
      石原安野
    • 学会等名
      Neutrino2012, The XXV International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics
    • 発表場所
      京都(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-08
  • [備考]

    • URL

      http://www-ppl.s.chiba-u.jp/research/IceCube/ThePeVNeutrinoDetection/

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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