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 XMASS (試験機) KamLAND Super-Kamiokande (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 ダークマターの分布 宇宙のエネルギー総和 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) 観測データ 見える物質だけ からの期待値 ダークエネルギー (Dark Energy) (~73%)
XMASS実験 800kg detector 直径80cm 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 暗黒物質 キセノン原子が 跳ね飛ばされる 直径80cm 現在は、 小型の試験機で 開発研究中
現在の神岡地下で行われている実験 XMASS (試験機) KamLAND Super-Kamiokande (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 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 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 腕の長さ3km 重力波の通過 干渉縞が変化する
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 一年間で検出できる連星中性子星合体事象数(期待値)
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) 100m プロトタイプ地殻歪計 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
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 宇宙暗黒物質探索 ニュートリノ の絶対質量の観測 次世代ニュートリノ 陽子崩壊測定装置 重力波望遠鏡 (LCGT) 開発研究 T2K 開発研究 第3の(最後の)ニュートリノ 振動の発見を目指す 開発研究 J-PARC 大強度n 地球物理学実験 (東大地震研等) スーパーカミオカンデ による研究 地下利用の拡大 K2K 大気n 振動の確認 ニュートリノに質量のある ことの発見 大気ニュートリノ(nmnt) 太陽ニュートリノ(nenm,t) (ニュートリノ振動) KEK-PS 人工n 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
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 海底に作ったらどうか 20年後は、地下施設 海底施設?? Hyper-K 540kton 大きいことは良いことだ 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 20年後は、地下施設 海底施設?? 105m (H) x 170m x 170m