IceCubeニュートリノ望遠鏡による極高エネルギー宇宙線放射機構の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 吉田 滋 千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00272518)
• 研究分担者: 間瀬 圭一 千葉大学, 大学院・理学研究科, 助教 (80400810)
• 連携研究者: 河合 秀幸 千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60214590)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 宇宙線 / ニュートリノ / 南極 / 素粒子 / 天文学 / 宇宙

研究概要

IceCubeニュートリノ望遠鏡は、南極点直下の深氷河に紫外光検出器約5000 個からなるアレイを埋設し、宇宙から飛来する高エネルギーニュートリノを検出する国際共同宇宙観測装置である。本研究ではEeV(=10^6TeV)帯の極高エネルギー領域での宇宙ニュートリノ信号探索を実施した。2011年初頭に完成する装置の、一部埋設済み検出器を用いた2006-2007年の2年間に取得されたデータを用いて、信号探索手法の開発、及び検出感度向上に要求される系統的不定性の低減を行なった。信号弁別手法はほぼ確立し、現在得られているニュートリノ流量上限値は世界で最も厳しいものである。

研究成果

• [雑誌論文] Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Abassi, K.Mase, S. Yoshida, et al
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods (掲載決定)
• [雑誌論文] Limits on a muon flux from neutralino annihilations in the Sun with the IceCube 22-string detector (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Abbasi, K. Mase, S. Yoshida, et al
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 102 ページ: 201302
• [雑誌論文] Determination of the Atmospheric Neutrino Flux and Searches for New Physics with AMANDA-II (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Abbasi, K. Mase, S. Yoshida, et al.
  • 雑誌名: Phys.Rev.D 79 ページ: 102005
• [雑誌論文] The IceCube Data Acquisition System : Signal Capture, Digitization, and Timestamping (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Abbasi, K. Mase, S. Yoshida, et al.
  • 雑誌名: NIM A 601 ページ: 294
• [雑誌論文] The extremely high energy neutrino search with IceCube (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Mase, A. Ishihara, S. Yoshida
  • 雑誌名: Proceedings of the 31st International Cosmic Ray Conference (ICRC)
• [雑誌論文] Search for Ultra High Energy Neutrinos with AMANDA-II (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ackermann, K. Mase, S. Yoshida, et al.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 675 ページ: 1014
• [雑誌論文] EHE Neutrino Search with the IceCube 9 String Array (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Ishihara
  • 雑誌名: Proceedings of the 30th International Cosmic Ray Conference, 3-11 July 2007, Merida, Yucatan, Mexico, session HE2.3 ページ: 87-90
• [学会発表] IceCube実験46 : IceCube 実験の現況と2008年度取得データ解析の報告 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石原安野, 間瀬圭一, 吉田滋, F. Halzen, A. Karle, T. Gaisser, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] IceCube 実験47 : 絶対較正された光検出器を用いた氷中での光の伝搬の研究3 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河内明子, 稲場未南, 石原安野, 間瀬圭一, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 吉田滋, C. Wendt, K. Wochnagg, I. Taboada, M. D'Agostino, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] IceCube 実験48 : 氷の性質の再精査II (2010)
  • 著者名/発表者名: 間瀬圭一, 石原安野, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 吉田滋, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] IceCube 実験49 : ARA-IceCube 拡張計画 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田滋, 石原安野, 間瀬圭一, Albrecht Karle, Kara Hoffman, Kael Hanson
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] IceCube 実験42 : 10PeV超エネルギー領域の深地下μ束事象 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原安野, X. Bai, T. Gaisser, 間瀬圭一, 吉田滋
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] IceCube 実験43 : 氷中における再凍結氷の減衰長測定に向けた装置開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲場未南, 石原安野, 小野美緒, 長谷川祐介, 間瀬圭一, 吉田滋, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] IceCube 実験44 : 波形情報を用いた氷の性質の再精査 (2009)
  • 著者名/発表者名: 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 吉田滋, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] IceCube 実験における√s=50TeVでのニュートリノ核子衝突断面積の上限値と余次元ブラックホール蒸発模型に対する制限 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田滋
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] The extremely high energy neutrino search with IceCube (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Mase
  • 学会等名: the 31st International Cosmic Ray Conference (ICRC)
  • 発表場所: Lodz, Poland
  • 年月日: 2009-07-14
• [学会発表] Explore High Energy Universe with IceCube v Observation (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshida
  • 学会等名: Fujihara Seminar
  • 発表場所: 湘南国際村
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] IceCube 実験39 : 超高エネルギーニュートリノ探査における氷河中μ束雑音の南極表面空気シャワー観測データを用いた実験的理解 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原安野, 稲場未南, 小野美緒, 長谷川裕介, 間瀬圭一, 吉田滋, F. Halzen, A. Karle, T. Gaisser, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] IceCube 実験40 : 2007年度データを用いた超高エネルギーニュートリノ探索IV (2009)
  • 著者名/発表者名: 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 吉田滋, D. Boersma, S. Grullon, F. Halzen, G. Hill, H. Johansson, A. Karle, C. Rott, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] IceCube 実験38 : 2007年度データを用いた超高エネルギーニュートリノ探索III (2008)
  • 著者名/発表者名: 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代^A, 宮本寛子, 吉田滋, D. Boersma, S. Grullon, F. Halzen, G. Hill, H. Johansson, A. Karle, C. Rott, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] IceCube 実験によるv核反応断面積の制限及び高エネルギーμ束測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田滋
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] IceCube 実験35 : 絶対較正された光検出器を用いた氷中での光の伝搬の研究2 (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲場未南, 石原安野, 間瀬圭一, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代^A, 宮本寛子, 吉田滋, C. Wendt, I. Taboad, K. Woschnagg, M. D'Agostino, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] IceCube 実験36 : 2007年度データを用いた超高エネルギーニュートリノ探索II (2008)
  • 著者名/発表者名: 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代^A, 宮本寛子, 吉田滋, D. Boersma, S. Grullon, F. Halzen, G. Hill, H. Johansson, A. Karle, C. Rott, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] IceCube 実験37 : 超高エネルギー領域におけるニュートリノ直接反応事象の検出II (2008)
  • 著者名/発表者名: 小野美緒, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 長谷川裕介, 保科琴代^A, 間瀬圭一, 宮本寛子, 吉田滋, B. Voigt, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] IceCube 実験拡張計画によるGZKニュートリノ検出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原安野, 間瀬圭一, 吉田滋, A.Karle, Dmitry Chirkin, Tom Gaisser, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] IceCube実験30 : IceCube用光検出器の長期間モニタリング及び基本性能評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕介, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 保科琴代, 宮本寛子, 間瀬圭一, 吉田滋, C. Rott, M. Krasberg, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] IceCube実験31 : 絶対較正された光検出器を用いた氷中での光の伝搬の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 稲場未南, 石原安野, 間瀬圭一, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川祐介, 保科琴代, 宮本寛子, 吉田滋, F.Halzen, M.Krasberg, K.Hanson, A.Karle, C.Rott, I.Taboad, M.D'Agostino, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] IceCube実験32 : 2007年度データを用いた超高エネルギーニュートリノ探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 間瀬圭一, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 小野美緒, 長谷川裕介, 保科琴代, 宮本寛子, 吉田滋, D. Boersma, S. Grullon, F. Halzen, G. Hill, A. Karle, C. Rott, D. Turcan, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] IceCube実験33 : 超高エネルギー領域におけるニュートリノ直接反応事象の検出効率 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小野美緒, 石原安野, 稲場未南, 河合秀幸, 長谷川裕介, 保科琴代, 間瀬圭一, 宮本寛子, 吉田滋, B. Voigt, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] ニュートリノ観測-IceCube 最新観測結果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石原安野
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学 (石原安野は本研究課題専任の特任研究員)
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] 超高エネルギー宇宙線とニュートリノで素粒子物理を探る (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田滋
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] EHE Neutrino Search with the IceCube 9 String Array (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Ishihara
  • 学会等名: the 30th International Cosmic Ray Conference (ICRC), 3-1, Merida
  • 発表場所: Yucatan, Mexico
  • 年月日: 2007-07-05
• [図書] 宇宙の観測III高エネルギー天文学 (共著 井上一その他編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田滋
  • 総ページ数: 208-222
  • 出版者: 日本評論社