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??
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暗黒物質 - 神岡宇宙素粒子研究施設