理学部の諏訪雄大准教授が超新星ニュートリノ解析フレームワークについての共著論文を出版

2021.02.26

理学部

成果

理学部宇宙物理・気象学科の諏訪雄大准教授は、森正光氏（京都大学）、中里健一郎助教（九州大学）、住吉光介教授（沼津工業高等専門学校）、原田将之氏（岡山大学）、原田了博士（東京大学）、小汐由介准教授（岡山大学）、Roger Wendell准教授（京都大学）と共同研究を行い、超新星シミュレーションとニュートリノ観測手法に関する研究成果をまとめ、新しい論文をProgress of Theoretical and Experimental Physicsから出版しました。

掲載論文

題目：Developing an end-to-end simulation framework of supernova neutrino detection
（超新星ニュートリノ検出に向けた首尾一貫したシミュレーションフレームワークの開発）
著者：森正光、諏訪雄大、中里健一郎、住吉光介、原田将之、原田了、小汐由介、Roger Wendell
掲載誌：Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2021, 023E01 （2020年12月23日オンライン公開）

背景

超新星爆発とニュートリノに深い関係があることは諏訪准教授のこれまでの研究紹介で説明がありました。

超新星爆発は我々の住む天の川銀河系の中で数十年に一度起こると言われています。ひとたび起これば、現在稼働中のニュートリノ検出器で膨大な数のニュートリノが観測されることは間違いありません。こうしたニュートリノ観測から計測することのできる物理量に、ニュートリノの数やエネルギー分布、到来方向分布があります。これらの計測量から超新星爆発の現場の物理量（具体的には超新星によって形成される中性子星の質量や半径など）を計算することができれば、素粒子ニュートリノをもちいて宇宙で最大規模の爆発である超新星爆発の物理を解明することができると期待されています。

研究概要

諏訪准教授は、森氏らとともに、将来のニュートリノ観測に向けたデータ解析フレームワークの構築を進めています。今回の研究では、新しい超新星シミュレーションを長時間にわたって行うことで、従来の10倍以上のデータを持つ理論モデルを生成することに成功しました。この新しいシミュレーションのデータを基にさらに検出器シミュレーションを行うことにも成功し、擬似的な観測データセットを作成しました。この擬似データは、現実に超新星爆発が起こった時に人類が手に入れるであろうデータを模擬したものです。諏訪准教授らはこの擬似データの解析を行い、理論モデルという解答と照らし合わせることで、データからどのくらい物理量を精度よく決定できるかを示しました。

参考