・IceCube Collaboration: A. Ishihara, C. Hill, K. Kin, L. Lu, M. Meier, R. Nagai, N. Shimizu, S. Yoshida, et al.; D-Egg: a Dual PMT Optical Module for IceCube, Journal of Instrumentation 18, P04014, DOI 10.1088/1748-0221/18/04/P04014(2023)・IceCube Collaboration: A. Ishihara, C. Hill, K. Kin, L. Lu, M. Meier, R. Nagai, N. Shimizu, S. Yoshida, et al.; Limits on Neutrino Emission from GRB 221009A from MeV to PeV using the IceCube Neutrino Observatory, The Astrophysical Journal Letters 946, L26, DOI 10.3847/2041-8213/acc077 (2023)・M. Iwamoto, Y. Matsumoto, T. Amano, S. Matsukiyo, and M. Hoshino; Linearly Polarized Coherent Emission from Relativistic Magnetized Ion-Electron Shocks, Physical Review Letters, 132, 035201, DOI:10.1103/PhysRevLett.132.035201(2024)・T. Hanawa, A. Garufi, L. Podio, C. Codella, and D. Segura-Cox; Cloudlet Capture Model for the Accretion Streamer onto the disk of DG Tau, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, stae338, DOI:10.1093/mnras/stae338(2024)・M. H. Abdullah, G. Wilson, A. Klypin, and T. Ishiyama; Constraining Cosmological Parameters using the Cluster Mass-Richness Relation, The Astrophysical Journal, 955, 26,DOI: 10.3847/1538-4357/ace773(2023)・T. Jikei, T. Amano, Y. Matsumoto; Enhanced Magnetic Field Amplification by Ion-beam Weibel Instability in Weakly Magnetized Astrophysical Shocks, The Astrophysical Journal,961, 2, id.157, DOI:10.3847/1538-4357/ad1594(2024)・T. Tokuue, T. Ishiyama; Optimizing the gravitational tree algorithm for many-core processors, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 528, 1, DOI:10.1093/mnras/stad4001(2024)・M. H. Abdullah, G. Wilson, A. Klypin, T. Ishiyama; Constraining Cosmological Parameters Using the Cluster Mass–Richness Relation, The Astrophysical Journal, 955, 1,DOI:10.3847/1538-4357/ace773(2023)・S. Ohashi, M. Momose, A. Kataoka, A. E Higuchi, T. Tsukagoshi, T. Ueda, C. Codella, L. Podio, T. Hanawa, N. Sakai; Dust Enrichment and Grain Growth in a Smooth Diskaround the DG Tau Protostar Revealed by ALMA Triple Bands Frequency Observations, The Astrophysical Journal, 954, 2, DOI:10.3847/1538-4357/ace9b9(2023)光とニュートリノの観測による天の川銀河の平面分布。 Science 380, 1338 (2023)より転載。一番上が天の川銀河の光学的カラー画像 [提供: A. Mellinger]で二番目が、Fermi Large Area Telescope (Fermi-LAT)ガンマ線の12年間データによる積分流量。三番目と四番目はモデルによる予測分布で、一番下の図がIceCube実験によるニュートリノ観測の有意度地図。石原教授のハドロン宇宙国際研究センター/国際高等研究基幹教授 石原 安野IceCube国際共同研究チームは、2023年、世界初となる天の川銀河から放射される高エネルギーニュートリノ観測に成功したことを発表しました。銀河系内宇宙線の多くは高エネルギーまで加速された陽子ですが、電荷を持ちその軌道が星間磁場で曲げられる宇宙線は、到来方向観測による発生源の特定が困難です。しかし、宇宙線は、銀河系内の伝搬時に星間物質などと衝突することでパイオンを生成し、そのパイオンの崩壊からニュートリノやガンマ線を生成するため、これらの二次生成粒子の観測による発生源の同定や系内宇宙線分布の観測が期待されています。荷電パイオンの崩壊によって生成される「高エネルギーニュートリノ」は、物質を通過し銀河の深部まで死角がなく、生成機構不定性も小さい素粒子であり、これまで得られなかった重要な情報をもたらします。今後は、ガンマ線から得られた知見と、高エネルギーニュートリノによってもたらされる新たな情報とを組み合わせるマルチメッセンジャー観測で系内宇宙線の謎に迫ります。高エネルギー宇宙ニュートリノ発生天体として二つの活動銀河核の同定に成功しているIceCube実験ですが、銀河系からのニュートリノはこれまで観測できていませんでした。それは天の川銀河放射面の多くはIceCube望遠鏡のエネルギー閾値が高くなる南天にあり、その上、銀河面から期待されるニュートリノのエネルギーはこれまで観測されてきた宇宙ニュートリノよりも低いからです。今回IceCube実験では、以前は銀河面観測には不向きと考えられていた観測チャンネルを使った新たな解析手法を開発し、1TeVから10TeV領域の感度を大幅に向上させることで、世界初の観測を達成しました。本研究は2022年にサバティカル休暇で千葉大学に来ていたDrexel大学の倉橋Neilson尚子准教授のグループが主導しました。詳細はIceCube Collaborationによる”Observation of High-Energy Neutrinos from the Galactic Plane”, Science 380, 1338(2023)および、日本物理学会第79巻 第4号に掲載される倉橋Neilson尚子氏と石原による記事「最近の研究から」をご参照ください。本センターのメンバーが発表した主要な論文です・IceCube Collaboration: A. Ishihara, C. Hill, K. Kin, L. Lu, M. Meier, R. Nagai, N. Shimizu, S. Yoshida, et al.; Observation of high-energy neutrinos from the Galactic plane, Science 380, 6652, DOI:10.1126/science.adc9818 (2023) 天の川銀河からのニュートリノの初観測に成功研究のはなし最近の主な論文What's New
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