2014 Fiscal Year Annual Research Report
南極点複合ニュートリノ望遠鏡で探る深宇宙－高エネルギーニュートリノ天文学の始動
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25220706
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
吉田 滋 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00272518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
間瀬 圭一 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80400810)
石原 安野 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40568929)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / 宇宙線 / 素粒子実験 / 南極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
EeV(可視光の10億倍のさらに10億倍のエネルギー)という超高エネルギー領域の宇宙放射起源を理解するために、この領域の宇宙ニュートリノを探索・測定するARA実験装置を南極点氷河の深部に建設する。このための検出器と信号伝送装置を製作した。その性能は電波暗室におけるキャリブレーション実験によって確認し、仕様を満たしていることを確認した。また検出器の電波信号応答および氷河中からの電波放射機構を正確に理解するために、米国におけるビーム実験を遂行した。電子ライナックからの電子ビーム上に100kGの氷塊をおき、電子からの電波放射の検出に成功した。取得されたデータを解釈するためのシミュレーションプログラムを構築して比較したところ、波形データは位相を含めて予想通りの形状を有していることを確認した。
IceCube 実験による超高エネルギー宇宙ニュートリノ探索の感度を向上させるために、トラック事象とシャワー事象を弁別する手法を開発した。また信号探索の雑音となる大気ニュートリノおよび大気ミューオン事象を除去するために、氷河表層に設置した空気シャワーアレイ IceTop を veto 検出器として機能させるための解析アルゴリズムも開発し、実データを用いて、その有効性を実証した。この解析フローを高速にリアルタイムで処理することにより他の望遠鏡によるフオローアップ観測を可能にするための基礎研究にも着手し、角度分解能のよい事象を効率的に選定するための手法の骨子を決定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
IceCube 実験による超高エネルギー宇宙ニュートリノ探索およびARA実験の検出器製作・信号伝送システムの建造・構成およびキャリブレーション実験ともに予定どおり推移している。平成2７年度にはIceCube実験による科学的成果を新たに公表する。ARA実験全体のスケジュールは米国側の都合により見直しが行われるが、全体の進行には大きな影響を与えない見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに積み上げた準備研究により、平成27年度には IceCube実験による超高エネルギー宇宙ニュートリノ探索を従来の3倍の感度で行い結果を公表する。また超高エネルギー宇宙ニュートリノ事象をリアルタイムに同定し、オンラインアラートを出すシステムの試験運用を開始する。
ARA実験に関しては昨年度に実施したビーム実験のデータの詳細解析を行い、その知見に基づいて検出器および信号伝送システムの製作を継続する。
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