世界最高感度でのミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の研究

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19104005
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 梶田 隆章 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40185773)
• 研究分担者: 奥村 公宏 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (70361657) ; 大林 由尚 国際高等研究所, 数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (50345055) ; 三浦 真 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (10272519) ; 亀田 純 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (70376648)
• キーワード: 素粒子実験 / ニュートリノ

研究概要

平成23年度は平成22年度末までにT2K実験で観測されたニュートリノの解析を行った。特に本研究の最大の目標であるミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の解析を精力的に行った。その結果、電子ニュートリノ事象が6例スーパーカミオカンデで観測された。一方、もともとのビーム中に含まれる電子ニュートリノや中性カレントのバックグラウンド事象の合計は1.5事象、またその系統誤差は±0.3と見積もられ、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の証拠を得た。この結果、唯一未発見であった第3の振動角(θ_<13>)は比較的大きいということがわかった。この結果を論文としてまとめ、公表した。(なお、この結果はその後原子炉を用いた実験で確認された。)また、同じくT2K実験のデータを用いて、ミューニュートリノがどれだけニュートリノ振動で消えるかという解析も行い、今までの実験と矛盾ない結果を得て、論文として公表した。
それとともに、ニュートリノビーム軸の中心付近での1GeV以下のニュートリノを測定して、ビームの理解を進める装置については、平成23年度の春から夏にかけて柏で装置を組み上げ様々な試験を行い、秋に予定通りJ-PARCのニュートリノ実験室に搬入した。その後宇宙線を使って総合的な装置の試験を進めニュートリノのビームを待った。そして平成24年3月にJ-PARCのニュートリノビームが本格的に地震から復活すると同時に本装置もデータの所得を開始し、解析も開始した。

研究成果

• [雑誌論文] First muon-neutrino disappearance study with an off-axis beam (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, T. Kajita, J. Kameda, M. Miura, K. Okumura, Y. Obayashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 85 ページ: 031103-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevD.85.031103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for differences in oscillation parameters for atmospheric neutrinos and anti-neutrinos at Super-Kamiokande (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Abe J. Kameda, M. Miura, Y. Obayashi, T. Kajita, K. Okumura
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 107 ページ: 241801-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.107.241801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indication of electron neutrino appearance from an accelerator produced off-axis muon neutrino beam (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Abe, et al (T2K collaboration)
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 107 ページ: 041801-1-8
  • DOI: 10.1103/PhvsReyLett.107.041801
  • 査読あり
• [学会発表] T2K neutrino oscillation results (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Okumura
  • 学会等名: The 19^<th> Particles and Nuclei International Conference (PANIC11)
  • 発表場所: MIT, Cambridge, MA, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-25
• [備考]
  • URL: http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/index_res.html