最新の超新星背景ニュートリノ探索の結果が発表されました！

先日アメリカで開催された国際会議NEUTRINO2026にて、スーパーカミオカンデ実験での超新星背景ニュートリノの最新の探索結果が発表されました。

本研究室では、この研究内容を最重要課題として取り組んでおり、この成果導出には本研究室の現メンバーおよびOB/OGが深く関わり重要な役割を果たしました。

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ーー本成果についてーー

宇宙誕生から現在までに起こった莫大な数の超新星爆発から放出された大量のニュートリノは、現在も宇宙空間を漂っているとされています。
それらは超新星背景ニュートリノ (Diffuse Supernova Neutrino Background: DSNB) と呼ばれ、宇宙の星形成の歴史や重元素合成などの宇宙物理学の謎を解明する鍵になると考えています。
DSNBはこれまでに観測されたことはなく、スーパーカミオカンデ (SK) 実験ではDSNBの世界初観測を最重要課題として掲げています。
DSNBの信号は巨大なSKの検出器をもってしても年間に数事象程度と予想されており、太陽ニュートリノや大気ニュートリノ事象、さらに宇宙線ミューオン由来の雑音事象に埋もれてしまい、観測を非常に難しい事象です。
SKグループおよび本研究室では、その雑音事象の除去や精密な理解を通して、DSNBの探索感度向上を図っています。

本成果は、SKの超純水での運転期間2008年10月~2020年7月と、超純水にガドリニウムを溶解した運転期間2020年7月~2026年3月を合わせた約5,000日の観測データを用いたDSNB事象の探索を行った結果になります。
今回の解析では、雑音事象の除去や精密な理解が以前よりも大幅に進んだことにより、DSNB事象の兆候を2.6σ(99.5%の信頼度) で得ることができました。
この成果は、DSNB探索において世界最高の結果になります。

今後は更なる観測データの増加および雑音事象の理解を通して、DSNB事象の証拠となる3σ(99.7%の信頼度)を次なる目標として研究を進めていきます。