クエリ: アイスキューブ・ニュートリノ観測所はいつ完成した?
文章: アイスキューブ・ニュートリノ観測所 完成は2010年12月18日(ニュージーランド時間)。熱水ドリルで南極の氷に深さ2450mの垂直の穴(string)を86本掘削し、それぞれのstringの深さ1450mから2450mの間に60個のDOMが縦に並べられている。86本全てのstringを合わせてarrayと呼び、合わせて86x60=5160個のDOMが氷の奥深くに埋め込まれていることになる。これらのセンサーは深さ方向に1km、上から見て1kmの正六角形の領域に分布しており、全体として1kmもの体積を持つ巨大な検出器を構成している。
文章: 南極点望遠鏡 南極点望遠鏡の建設は2004年に開始された。南極の過酷な環境のもとでの建設作業を円滑に進めるため、2006年にはアメリカ合衆国テキサス州において仮組み立ておよび動作試験が行われた。その後望遠鏡は解体されたのちに南極で再度組み上げられ、2007年2月16日にファーストライトを迎えた。設置場所はアムンゼン・スコット基地から1kmほど離れたDark Sector Laboratoryの一角、標高はおよそ2800mである。 文章: 超新星 系外銀河の観測により、一つの渦状銀河内での超新星の発生頻度は数十年に1回と考えられる。我々の銀河系も同様のはずであるが、1604年以降発見されていない。銀河中心核をはさんだ反対側に出現したり、地球近傍でも濃い星間雲に隠されたりして見えなかったためと考えられている。系外銀河に出現したものは遠すぎて通常は肉眼では見えないが、1987年、銀河系の伴銀河である大マゼラン雲で超新星SN 1987Aが出現し、肉眼でも見える明るさになって、精密な観測がなされた。その際、発生したニュートリノが日本のニュートリノ観測施設カミオカンデによって検出され、ニュートリノ天文学が進展することとなった。このカミオカンデにおける成果が認められ、小柴昌俊は2002年度、ノーベル物理学賞を受賞している。 文章: アイスキューブ・ニュートリノ観測所 アイスキューブ・ニュートリノ観測所(アイスキューブ・ニュートリノかんそくじょ、The IceCube Neutrino Observatory)は、南極のアムンゼン・スコット基地の地下に設置されたニュートリノ観測所。同じ場所にアイスキューブの前身であり技術的な実証となったAMANDAがあったが、既に稼動を停止している。 文章: 観測天文学 ニュートリノ天文学は、通常は巨大な地下タンクであるニュートリノ検出器を用いて天体を観測する天文学の一分野である。恒星や超新星の中での原子核反応は、大量のニュートリノを発生させ、そのうちのごくわずかがニュートリノ検出器によって検出される。ニュートリノ天文学は、太陽核等、光学望遠鏡では観測できない過程の観測を目的に発展した。 文章: ANTARES ANTARESの建造は最初の糸が配備されてから2年後の2008年5月30日に完了した。初期試験は2000年に開始した。地震計のような検出器に間接的に関連する機器は2005年に配備された。最初の光電子増倍管の糸は2006年2月に設置された。2006年9月に2本目の接続に成功した。3、4、5本目のラインは2006年末に配備され、2007年1月に接続された。これによってAntaresが(バイカルニュートリノ望遠鏡を追い抜いて)北半球最大のニュートリノ望遠鏡となる重要な一歩であった。6、7、8、9、10本目のラインは2007年3月から11月初旬までの間に配備され、2007年12月および2008年1月に接続された。2008年5月から完成した12本の配置で稼働している。 文章: SN 1987A 日本では陽子崩壊の観測のために建設されたカミオカンデがこのニュートリノを捉えており、精密な観測を行うことができた成果により建設を主導した東京大学名誉教授の小柴昌俊が2002年にノーベル物理学賞を受賞している。 文章: 太陽ニュートリノ問題 1998年、ニュートリノ振動の最初の強力な証拠が日本のスーパーカミオカンデの共同研究によってもたらされた。ミューオンニュートリノ(宇宙線によって上層の大気で生成される)がタウニュートリノに変化すると考えれば矛盾しない観測結果が得られた。地球を通過して検出器の下方から来るニュートリノが、検出器の上方から直接やってくるニュートリノに比べて少ないことが証明された。そして、この観測では地球の大気と宇宙線の相互作用からくるミューオンニュートリノのみに着目していた。タウニュートリノはスーパーカミオカンデでは観測されない。 文章: ニュートリノ天文学 一方、1983年からカミオカンデで陽子崩壊実験を行っていた小柴らのグループは、1985年からペンシルベニア大学のグループと共同で実験装置を太陽ニュートリノの検出に使えるよう改造し、1987年1月1日から運用を開始した。これによって1989年、デービスの提唱した太陽ニュートリノ問題の存在を確認した。 文章: T2K スーパーカミオカンデによる大気ニュートリノ観測で発見され、加速器によるニュートリノ実験であるK2K実験、アメリカのMINOS実験で検証された「大気ニュートリノ振動」の精密測定を行うこと、ミューオンニュートリノから電子ニュートリノへの振動を観測することで未発見の混合角θの測定を行うこと、さらにその先にニュートリノと反ニュートリノの振動確率の違いを測定することでニュートリノでのCP対称性の破れの検証を行うことを目的としている。東海村にはJ-PARC加速器からの陽子ビームを用いてニュートリノビームを作り出すニュートリノビームライン、振動前のニュートリノビームの性質を測定する前置検出器が設置され、スーパーカミオカンデと合わせて295kmにわたる実験装置をなしている。 文章: 重水 また、カナダのサドベリー・ニュートリノ観測所(SNO)では、ニュートリノの検出に重水が利用されている。 文章: アーバイン=ミシガン=ブルックヘブン カリフォルニア大学アーバイン校、ミシガン大学、ブルックヘブン国立研究所の合同計画として行われた。主目的は陽子崩壊の観測であったが(大統一理論のSU(5)モデルを想定したもの)、1987年の超新星SN 1987Aによるニュートリノの観測で知られている。 文章: アイスキューブ・ニュートリノ観測所 アイスキューブはこれらの高エネルギー(100GeVから数PeVまで)のニュートリノを検出できる。その天体現象が激しければ激しいほど、アイスキューブで検出できる見込みが高い。その意味では、アイスキューブはスーパーカミオカンデよりもピエール・オージェ観測所(世界最大の宇宙線観測所)に近い。アイスキューブは北半球方向からやってくるニュートリノを高感度で観測できる。検出自体はどの方向からのものでも可能であるが、南半球からのニュートリノは宇宙線由来のミュー粒子によるバックグラウンドによってかき消されてしまう。アイスキューブの探索はまず北半球に的を絞り、南半球への拡大は臨時の作業として行われる。 文章: スーパーカミオカンデ 1996年4月1日0時から後述の破損事故までの時期を Super-Kamiokande I (SK-I) と呼称する。1998年には地球の反対側から飛来する大気ニュートリノの数が少ないことを示し、ニュートリノ振動の確たる証拠を世界に発信した。これにより、スーパーカミオカンデ実験グループはこの年の朝日賞を受賞している。1999年には世界初の長基線ニュートリノ実験K2Kを開始し、大気ニュートリノで発見されたニュートリノ振動の検証に成功した。2001年にはカナダのSNO実験の結果と合わせ、太陽から来るニュートリノも振動していることを発見した。 文章: SN 1987A 実際に観測されたニュートリノは 24 個に過ぎなかったが、これはそれまでに観測された大気や太陽を起源としたバックグラウンドレベルからは大幅に増加した。これは超新星爆発からのニュートリノ放射を直接観測として知られる初めての事例である。ニュートリノ天文学の幕を開けた業績でもある。宇宙から飛来するニュートリノの観測例としては太陽ニュートリノの観測が1960年代から行われていたが、ニュートリノの飛来した方向、時刻、エネルギー分布が詳細に分析されたのはこの観測が初めてである。 文章: ニュートリノ天文学 宇宙から飛来するニュートリノを検出する試みは1960年代から行われている。1964年には、レイモンド・デービスらのグループが太陽ニュートリノを検出するために行われた予備実験の成果を報告している。