ニュートリノで探る超新星爆発、超高エネルギー天体現象とニュートリノ振動

利用中微子、超高能天文现象和中微子振荡探索超新星爆炸

基本信息

批准号：
03J11573
负责人：
安藤真一郎
金额：
$ 1.79万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

1、超新星ニュートリノ:超新星爆発によりおびただしい数のニュートリノが生成されると考えられており,これは超新星1987Aからのニュートリノをカミオカンデが捕らえることで観測的に確認された.しかしながらそれ以降,超新星ニュートリノは確認されていない。これにより,シミュレーションなどの進展はあるものの,爆発メカニズムに真に迫ることができているとはいいがたい.今回本研究では,10Mpc以内の近傍銀河で起こった超新星からのニュートリノバーストが,メガトン級の検出器を用いれば,決して小さくないペースで検出可能であることを示した.2、ガンマ線バーストからの超新星ニュートリノ:近年になってガンマ線バースト(GRB)と超新星の相関が観測的に確立した.しかしながら,「すべての超新星はGRBにみられるような相対論的ジェット伴うのか」という問題については答えられていない.本研究ではガンマ線では観測不可能なバリオンを多く積んだジェットを考え,そこでのニュートリノ生成過程の計算を行った.その結果,IceCubeなどにより充分検出が見込まれ,上に提示したような本質的問いかけに対する示唆が得られることを示した.3、暗黒物質対消滅:宇宙背景ガンマ線の起源は謎であるが,ひとつの候補に暗黒物質対消滅が考えられてきた.本研究では二つのアプローチからこの可能性に制限をつけることを試みた.ひとつには,すでに我々の銀河の中心領域からガンマ線が検出されていることから,背景放射における暗黒物質対消滅の寄与について強い上限を課すことが可能であることを指摘した.また,スペクトルに加えて,非等方性を定量的に評価することで,GLAST衛星などにより,背景ガンマ線の起源を特定可能であることを定量的に示した.

1.超新星中微子：人们认为超新星爆炸会产生大量中微子，这一点在神冈探测器从超新星1987A捕获中微子时得到了观测证实。不过，此后超新星中微子还没有得到证实。结果，虽然模拟方面取得了进展，但很难说我们已经能够真正理解爆炸机制。在这项研究中，我们发现10Mpc以内的附近星系中发生的超新星爆发中微子的爆发表明了这一点使用检测器可以以不小的速度进行检测恒星中微子：近年来，伽马射线暴（GRB）和超新星之间的相关性已经通过观测建立起来，但是，是否所有超新星都伴随着像伽马射线暴中看到的相对论性喷流的问题仍然没有答案。考虑一架载有许多重子的喷气机，无法用伽马射线观察到，并研究其中的中微子产生过程。我们进行了计算。结果表明，IceCube等的探测预计是足够的，我们可以获得回答上述基本问题的建议。3.暗物质湮灭：宇宙背景伽马射线的起源是一个谜然而，暗物质湮灭被认为是一个候选者。在这项研究中，我们试图使用两种方法来限制这种可能性。一方面，他指出，由于伽马射线已经在我们银河系的中心区域被探测到，因此可以对暗物质湮灭对背景辐射的贡献施加一个严格的上限，我们通过定量证明了这一点。通过评估各向异性，可以使用 GLAST 卫星和其他卫星来识别背景伽马射线的来源。