Transcript 暗黒物質 - 神岡宇宙素粒子研究施設

神岡宇宙素粒子研究施設の将来
Future of the Kamioka Observatory
~3km
研究棟
計算機棟
1.7km
Y. Suzuki
Kamioka Observatory, ICRR,
The University of Tokyo
@10th anniversary and the
commencement of SK-III
May-14th, 2006
N
S
現在の神岡地下
で行われている
実験
KamLAND
(東北大学の施設)
暗黒物質探索
（東大物理他）
Super-Kamiokande
XMASS (試験機)
暗黒物質探索（宇宙線研他）
暗黒物質（Dark Matter）探索実験
宇宙のエネルギー総
和
ダークマターの分布
通常の物質
（～４％）
暗黒物質
（～２３％）
銀河中心からの距離
回転速度（km/s）
ダークエネルギー
(Dark Energy)
（～７３％）
観測データ
見える物質だけ
からの期待値
銀河中心からの距離
XMASS実験
暗黒物質が液体キセノンと反応したときに
発する光を検出する
800kg detector
キセノン原子が
跳ね飛ばされる
現在は、
小型の試験機で
開発研究中
直径80cm
現在の神岡地下
で行われている
実験
KamLAND
(東北大学の施設)
暗黒物質探索
（東大物理他）
Super-Kamiokande
XMASS (試験機)
暗黒物質探索（宇宙線研他）
重力波望遠鏡（試験機：CLIO）
基線長：100m（宇宙線研究所他）
レーザー地殻歪計
（東大地震研、京大防災研他）
重力波望遠鏡
Gravitational
Wave Antenna
（LCGT)
２００６年４月２０日(木）
朝日新聞、夕刊
NASAのHome Pageから
大型重力波望遠鏡
LCGT（Large Scale Cryogenic Gravitational Wave Telescope)
巨大な
Michelson干渉計
連星中性子星
からの重力波
空中に
吊した
空間の歪
 腕の長さの変化
重力波の通過  干渉縞が変化する
LCGTの特徴
• ３ｋｍの基線長
• 低温鏡の導入
により雑音を
低減
• 神岡地下の静
寂な環境に設
置し安定な動
作を保障する
一年間で検出できる連星中性子星合体事象数(期待値）
日本における
実証プロトタイプ
現存する
検出器の
到達点
LCGTの
到達点
予想される
観測数の範囲
米国の計画
議会で予算
審議中
～2012年頃
完成予定
重力波望遠鏡試験機（CLIO)と
レーザー地殻歪計の真空パイプ
併設するレーザー地殻歪計（地震研と連携）
重力波の観測  鏡を空中に吊す
地殻歪の観測  鏡を地面に固定
紀伊半島南東沖地震
歪ステップ（永久歪）の観測
歪ステップを明瞭に観測
スマトラ地震でぎりぎり
３km  全地球的観測
100m
プロトタイプ地殻歪計
神岡でのニュートリノおよび関連研究の展開
どうして宇宙には、
反物質が存在しないか
の宇宙の謎に挑戦
次世代ニュートリノ
陽子崩壊測定装置
宇宙暗黒物質探索
ニュートリノ の絶対質量の観測
重力波望遠鏡
（ＬＣＧＴ）
T2K
第３の(最後の）ニュートリノ
振動の発見を目指す
J-PARC
大強度n
スーパーカミオカンデ
K２K
による研究
大気n
振動の確認
KEK-PS
人工n
ニュートリノに質量のある
ことの発見 (ニュートリノ振動）
大気ニュートリノ（nmnt）
太陽ニュートリノ（nenm,t）
超新星ニュートリノ
陽子崩壊
カミオカンデ
新しい宇宙を見る目：ニュートリノ
太陽、超新星ニュートリノ観測
ニュートリノ天文学の創始
地球物理学実験
（東大地震研等）
実験室の拡幅（‘将来’への第一歩）
新実験室
Super-Kamiokande
重力波望遠鏡（LCGT)
研究棟
計算機棟
N
S
夢
次世代の陽子崩壊・ニュートリノ検出器
• 大きいことは良いことだ
Hyper-K 540kton
– ０．５メガトン （SKの２４倍）
– 陽子崩壊探索には不足？
– もっと大きく？（地下では限界？）
• 拡張可能に？
• 海底に作ったらどうか
– １ユニット２．２メガトン
• SKの１００倍
– ２ユニットつくれば
• SKの２００倍
105m (H) x 170m x 170m
• ２０年後は、地下施設  海底施設??