スーパーカミオカンデにおける反電子ニュートリノを用いた宇宙素粒子の探究

在超级神冈探测器中利用反电子中微子探索宇宙基本粒子

• 批准号: 10J07828
• 负责人: 上野 昴 (2011)
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07828/
• 关键词: ニュートリノ; 超新星; 大統一理論

超新星背景ニュートリノ(SRN)解析のエネルギー領域(16～80MeV)のうち低い領域(<20MeV)における主なバックグラウンド(BG)は宇宙線ミューオンによる核破砕事象と大気ニュートリノ中性カレント(NC)反応から生じる原子核脱励起ガンマ線であるが、後者は^160原子核に対するNCの断面積と残存原子核の脱励起ガンマ線のスペクトルの双方の不定性のために、モンテカルロ(MC)シミュレーションのみに頼った見積もりには限界がある。本研究では長基線ニュートリノ振動実験であるT2K(Tokai to Kamioka)実験が大気ニュートリノの典型的なエネルギーとほぼ同じエネルギー(～600MeV)の人工ニュートリノを用いていることに着目し、SKで見えているはずのT2Kビーム起源の低エネルギー(<30MeV)事象を探索した。BGを可能な限り除去した結果、計20のT2Kビーム起源の低エネルギー事象を同定することができた。系統誤差の評価を行った後、同解析結果を用いて、SRN探索における大気ニュートリノ起源バックグラウンドの見積もりを行った。その結果、T2Kの統計目標相当のデータを用いれば、バックグラウンドの精度良い差引きが可能となり、最終的にはガドリニウムを入れたSKにおいて3σ以上でSRNシグナルを発見できることを示した。また一方で、NC事象の観測事象を基にステライルニュートリノ探索も行い、T2K実験で将来的に予想される感度を見積もった。本研究では上記の研究の他に、大統一理論が予言する磁気単極子の探索のためのシミュレーションの改良も行った。得られた上限値は地上実験としては世界最高感度であり、結果をまとめた論文を物理誌に投稿した。

Supernova Background Analysis (SRN)(16~80MeV) In the low range (<20MeV), the main phase (BG) is the nuclear event (NC), and the cosmic ray is the neutral phase (BG). In the latter case, the cross-sectional area of NC corresponding to 160 atomic nuclei and the excitation of residual atomic nuclei are limited by the uncertainty of both sides of the excitation line and the excitation line. In this study, we explore the typical T2K (Tokai to Kamioka) occurrence of large baseline vibration and the artificial T2K (<30MeV) occurrence of large baseline vibration (~600MeV). BG may be limited to remove the results, calculate the T2K origin of the low number of events, and determine the number of events. System error evaluation, analysis results, SRN exploration, large scale, large scale The results show that the statistical purpose of T2K is equivalent to that of SRN. For example, if you want to explore the future, you can explore the future of the NC event. In this paper, we propose an improved method for the exploration of magnetic field single pole based on the theory of grand unification. The highest sensitivity in the world is achieved by the upper limit.

项目成果

Super-KamiokandeにおけるT2K実験データを用いた低エネルギー事象の解析(2)

使用 Super-Kamiokande 的 T2K 实验数据分析低能事件 (2)

• 发表时间: 2011
• 作者: Masui;K.;Ura;M.;増井啓太・入口将一・寺田未来・浦光博;増井啓太・寺田未来・入口将一・野村理朗・浦光博;上野昂
• 通讯作者: 上野昂

Super-KamiokandeにおけるT2K実験データを用いた低エネルギー事象の探索

使用 Super-Kamiokande 中的 T2K 实验数据搜索低能事件

• 发表时间: 2010
• 作者: Masui;K.;Nomura;M.;K.Ueno;上野昂
• 通讯作者: 上野昂

Search for GUT monopoles at Super-Kamiokande

• DOI: 10.1016/j.astropartphys.2012.05.008
• 发表时间: 2012-03
• 期刊: Astroparticle Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: T. Ueno;K. Abe;Y. Hayato;T. Iida;K. Iyogi;J. Kameda;Y. Koshio;Y. Kozuma;M. Miura;S. Moriyam

Analysis of nuclear de-excitation gamma-rays using T2K data

使用 T2K 数据分析核去激发伽马射线

• 发表时间: 2011
• 作者: Masui;K.;Sugiura;Y.;K.Ueno
• 通讯作者: K.Ueno