宇宙史の暗黒の解明をめざして

私たちの宇宙がどのようにして生まれ、現在の姿に辿りついたのかは、人類の持つ根源的な問いです。 宇宙の歴史は、その開闢以来さまざまな出来事が起こりましたが、それらのダイナミカルな帰結として、現在の宇宙を説明する必要があります。 多くの先端研究がなされてきましたが、まだ解明すべき謎（宇宙史の暗黒部分）が数多く存在し、さらに、それらを統一的に解明する描像の構築が求められています。

     

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「筑波大学 宇宙史研究センター (Tomonaga Center for the History of the Universe: 朝永センター)」は、宇宙史研究の国際共同研究拠点形成をめざして、2017年10月に設立された研究センターです。 宇宙の創世と物質・生命の起源を数理的手法で研究し、宇宙史の統一的理解と新たな学問分野の創出・牽引を目的としています。

この目的を達成するために、センターは

• 南極天文学研究部門（Division of Antarctic Astronomy）
• 素粒子構造研究部門（Division of Elementary Particles）
• クォーク・核物質研究部門（Division of Quark Nuclear Matters）
• 光量子計測器開発部門（Division of Photon and Particle Detectors）

の４つの研究/開発部門を置いています。

 ♠  センターの概要は、[センター概要] を御覧下さい。
 ♦  センターの研究については、[研究プロジェクト] を御覧下さい。
 ♥  センターの組織と構成員については、[組織・メンバー] を御覧下さい。
 ♣  センター紹介資料等は、[各種情報 (Materials)] を御覧ください。

Tomonaga Center（朝永センター）の名称は、筑波大学物理学教室の基礎を築き、超多時間理論や、くりこみ理論、集団運動の理論など、現代物理学の構築に多大な功績を残された、ノーベル賞物理学者 朝永振一郎博士にちなんでいます。
朝永先生の事績については、筑波大学 朝永記念室や 筑波大学ギャラリー 朝永振一郎博士記念展示を御覧下さい。 朝永先生の盟友であり日本初のノーベル賞受賞者である湯川秀樹博士の京都大学 基礎物理学研究所（Yukawa Institute for Theoretical Physics）の例に倣い、センターの英語名に先生の名前を使わせていただくことになりました。
（写真：筑波大学朝永記念室蔵）

ニュース

• 2023/09/29   宇宙史セミナー

  【日時】 2023年9月29日（金）13:45-15:15

  【場所】 筑波大学 自然系学系 B棟 B114

  【講師】 神田聡太郎 (KEK)

  【題目】 "ミュオン精密測定実験：分光から干渉計へ"

  ミュオンは第二世代の荷電レプトンに分類される素粒子で、電子と同じく電荷-e およびスピン1/2 を持つ。電子と比べて 200 倍重く、2.2 マイクロ秒の平均寿命で崩壊する不安定な粒子でもある。極微の磁気プローブとして物質・生命科学研究に応用される一方、その基本的な性質は素粒子物理学における興味深い研究対象でもある。標準模型を超えた物理の探索においてミュオンを用いた精密測定と稀過程の探索が様々な成果を挙げてきたが、その背景には加速器技術の発展によるビーム強度の向上がある。J-PARC MLF MUSEにおけるパルスミュオンビームは世界最高の強度を実現し、これまで困難とされてきた多くの実験を可能にする。大強度パルスビームを用いた精密測定には課題も多く、検出器の高度化やビーム冷却技術の開発が重要である。このセミナーでは、大強度ビームを用いたミュオン精密測定、特にミュオン原子系の分光、ミュオン寿命の測定、そしてビーム冷却技術を応用したミュオニウム原子干渉計の研究について紹介する。

  同日の17時から懇親会を兼ねて野性の森でBBQを計画しています。ぜひご参加ください。（BBQに参加される場合、人数をご連絡頂けると助かります）

  世話人：飯田崇史



• 2023/09/28   宇宙史研究センター 国際ワークショップ "Origin and Evolution of the Universe, Matter and Life"

  筑波大学50周年記念イベントの一環で、以下の国際ワークショップを開催します。センターの活動紹介とともに、関連分野において国内外で活躍されている方々を招待し、講演を行っていただきます。

  【日時】 2023年9月28日（木）9:30-17:00

  【場所】 筑波大学 大学会館 国際会議室

  【URL】 https://hep-www.px.tsukuba.ac.jp/TCHoU/symposium2023/

  会議詳細や参加登録などは、上記URLからお願いします。

  世話人：久野成夫



• 2023/08/08   鈴木尚紀さんSMART2023優秀ポスター賞受賞

  素粒子構造研究部門の飯田崇史助教が指導している鈴木尚紀さん（博士後期課程２年生）が、放射線検出器の開発と応用に関する研究会 SMART2023 で、優秀ポスター賞を受賞しました。

  詳細は、筑波大学の広報ページをご覧ください。



• 2023/08/03   宇宙史セミナー

  【日時】 2023年8月3日（木）15:15-16:30

  【場所】 筑波大学 自然系学系 B棟 B114

  【講師】 吉野将生 (東北大学)

  【題目】 "単結晶シンチレータを用いた放射線検出器・放射線イメージング"

  シンチレータは、放射線を紫外線～可視光へ変換する材料であり、地下素粒子実験や高エネルギー物理学の領域では、放射線検出器のセンサーヘッドとして不可欠な役割を果たしています。この講演では、特に酸化物やハロゲン化物などの無機シンチレータ単結晶に焦点を当て、その結晶成長方法や成長過程でシンチレーション特性に影響を及ぼす要素について詳しく説明します。更に、近年のシンチレーション検出器の最新トレンドにも簡潔に触れる予定です。

  【受講者数】約20名

  

  世話人：飯田崇史



• 2023/07/08   天文宇宙の七夕講演会

  七夕の日にあわせて、天文・宇宙の専門家による「第13回 天文宇宙の七夕講演会」を行います。最先端の研究内容を、一般の方にもわかりやすく解説していただきます。

  詳細は、ポスターをクリックしてください。

  【日時】 7月8日（土）13：30-16：30

  【場所】 つくば国際会議場大会議室101

  【主催】 筑波大学 宇宙理論研究室・宇宙観測研究室・宇宙史研究センター

  【Program】

  13:30-		斉藤 俊貴	(国立天文台特任助教)	「銀河はみんな内弁慶～巨大電波望遠鏡が見る銀河の真の姿～」
  15:00-		矢島 秀伸	(筑波大学准教授)	「スーパーコンピュータで紐解く宇宙の歴史」
  16:30			終了

  【募集対象者】 一般の方（中学生以上）

  【参加費用】 無料（先着130名）

  世話人： 久野成夫 （TEL: 029-853-5080, e-mail: kuno.nario.gt [at] u.tsukuba.ac.jp）



• 2023/07/06   飯田崇史助教 「2023年 日本アイソトープ協会奨励賞」受賞式

  2023/03/03のニュースでお知らせした、飯田崇史助教（素粒子構造研究部門）の2023年 日本アイソトープ協会奨励賞の授賞式が、7/6に第60回アイソトープ・放射線研究発表会で行われました。

  研究業績名：「⁴⁸Caの極稀崩壊研究のための検出システムの高度化」

  

  この賞は、放射性同位体及び放射線に係わる基礎並びに応用研究において、独創的かつ顕著な成果を挙げ、将来の利用拡大・発展への寄与・社会貢献等が期待される若手・中堅の研究者個人を顕彰するものです。筑波大学の広報ページでも紹介されました。



• 2023/06/27   宇宙史研究センター2023年度第1回構成員会議・成果報告&交流会

  構成員会議・成果報告&交流会は、センターの活動状況と将来に向けての方針を構成員（構成教員＋連携教員＋構成研究員）で審議する場であるとともに、各分野の研究トピックスと最新成果を相互に共有し、融合研究の可能性を自由に議論・意見交換する場を目指しています。今回は久しぶりの対面になります。多くの方にご参加いただき、活発な議論によって部門間の交流を促進できればと思います。なお、センター長による全体報告＋審議以降の成果報告&交流会はセンター構成員以外にも公開です。

  終了後に懇親会がありますので、そちらにもぜひご参加ください。（担当：飯田崇史）

  【日時】 2023年6月27日（火）9:30-17:30

  【場所】 午前：自然B114、午後：総合B0110

  【プログラム】（各５分の質疑応答を含む）

  09:30-10:15		久野成夫		センターの活動報告（全体）
  ここから公開（構成員以外の方は、これ以降にご参加ください。）
  10:30-11:00		飯田崇史		PIKACHU実験による160Gdの二重ベータ崩壊探索
  11:00-11:30		秋山進一郎		Critical endpoint of (3+1)-dimensional finite density Z3 gauge-Higgs model with tensor renormalization group
  11:30-12:00		柴田和樹		棒渦巻銀河における分子ガスの運動と星形成活動性の関係
  12:00-13:00				lunch
  13:00-13:30		鈴木尚紀		TCAD シミュレーションを用いた ATLAS 実験 SCT 検出器の放射線損傷の評価
  13:30-14:00		安藤雄史		弦の場の理論と最近の進展
  14:00-14:30		大久保孝祐		RHIC Beam Energy Scan and Vorticity
  14:30-15:00		馬渡 健		最遠方成熟銀河への挑戦: 宇宙年齢500万年の時代の星形成活動への示唆
  15:00-15:20				break
  15:20-15:50		GUERNANE, Rachid	(Grenoble)	ALICE upgrades for LHC Run 4 and beyond
  15:50-16:20		佐藤構二		ATLAS実験の最近の物理結果から
  16:20-16:50		大西哲哉	(理研)	RIBFにおける元素合成解明に向けた大型実験装置の現状
  16:50-17:20		恒任 優	(CCS)	偏光画像で探る超大質量ブラックホールの降着円盤ージェット構造
  17:20-17:35		受川史彦		まとめ
  18:00-				懇親会（１A棟食堂 TSUKUBA TABLE）

  講演スライドは、タイトルをクリックして下さい。

  

  

  【参加者数】約30名

  世話人：久野成夫



• 2023/5/27   筑波大学公開講座「宇宙の歴史」

  高校生を対象に、138億年の宇宙の歴史について解説しました。また、筑波大学宇宙史研究センターで行われている研究についても紹介しました。

  【日時】 2023年5月27日(土), 28日(日)

  【場所】 筑波大学春日地区　7A105講義室

  【主催】 宇宙史研究センター

  【Program】

  ５／２７（土）
  13:30-14:30		大須賀 健 教授		宇宙の進化とブラックホール
  14:45-15:45		受川史彦 教授		素粒子の質量とヒッグス粒子
  16:00-17:00		武内勇司 准教授		宇宙背景ニュートリノへの挑戦
  ５／２８（日）
  13:30-14:30		江角普一 教授		初期宇宙におけるＱＧＰ相転移
  14:45-15:45		久野成夫 教授		星、銀河の誕生と進化

  【参加者数】 32名

  

  世話人： 久野成夫



• 2023/05/20   メンバー表とパンフレットを更新しました。


• 2023/05/12   宇宙史セミナー

  【日時】 2023年5月13日（金）13:45-15:00

  【場所】 筑波大学 自然系学系 B棟 B118

  【講師】 丸山和純 (高エネルギー加速器研究機構)

  【題目】 "新しいニュートリノによって起こり得る短距離でのニュートリノ振動を探索する。"

  1990年代から、標準模型では説明できないニュートリノ（ステライルニュートリノ）の存在が示唆されている。これは、LSNDと呼ばれる米国で行われた実験が、標準のニュートリノ振動では起こりえない短距離でのニュートリノ振動を観測した、と主張したことから始まった存在示唆だが、現在までその存在について、確定的な結果が出ていない。この状況下、茨城県J-PARC 物質・生命科学実験施設で行われているJSNS2実験では、LSND実験の言い訳のない直接的な検証を目指す。既に2021年、2022年の長期物理ランでデータを取得しており、そのデータ取得、較正の様子や解析の進捗について紹介する。また、ステライルニュートリノ探索以外のニュートリノの物理、その解析状況も説明する。更に、次期アップグレードとして、現存検出器の倍の距離に新検出器をMLF屋外に建設中であり、その様子も紹介する。

  

  【受講者数】24名

  世話人：武内勇司



• 2023/04/29-30   国際ワークショップ Workshop on Highly Baryonic Matter at RHIC-BES and Future Facilities --- beyond the Critical Point towards Neutron Stars --- (WHBM 2023)

  【日時】 2023年4月29日-30日

  【場所】 筑波大学 1D棟 1D201, 1D204

  【URL】 https://conference-indico.kek.jp/event/205/

  【Contact】 whbm2023-loc _AT_ ml.cc.tsukuba.ac.jp

  ATHIC2023会議のサテライト会議として、特に重イオン衝突による高密度領域に注目した国際ワークショップを、筑波大学にて開催します。バリオン密度が最大となるとされる、核子対あたり数GeV～数十GeVの重心系衝突エネルギー領域での重イオン衝突による研究に関して、QCD相図、カイラル相転移、臨界点、集団運動、粒子相関、ゆらぎ、渦、ハイパー核、状態方程式、中性子星などに注目し、これまでの研究結果や今後の将来計画に関して議論します。

  世話人：江角晋一



• 2023/04/24-27   国際コンファレンス 9th Asian Triangle Heavy-Ion Conference (ATHIC 2023)

  

  【日時】 2023年4月24日-27日

  【場所】 JMS Aster Plaza, 4-17 Kakomachi, Naka-ku, Hiroshima, Japan

  【URL】 https://indico.cern.ch/event/1176274/

  【Contact】 athic23-loc _AT_ ml.hiroshima-u.ac.jp

  第9回アジア・トライアングル・重イオン物理に関する国際会議（ATHIC 2023）を広島にで開催します。日本、中国、韓国により始まったので三角形が会議名に残っていますが、現在ではインドを含む４カ国を中心に進めています。2008年に第2回目の会議を筑波大で、2014年に第5回目の会議を大阪大で行い、今回が国内で第3回目の開催となります。



• 2023/03/17   光量子検出器ワークショップ

  本年度の光量子検出器ワークショップ（TCHoU光量子計測部門）を開催します。Zoom接続はしますが、対面を基本とします。

  【日時】 2023年3月17日 13:00-16:00

  【場所】 筑波大学 自然系学系 B棟 B118

  【プログラム】

  

  【受講者数】32名（内リモート10名）

  

  シンポジウムは参加者32名（リモート参加10名をふくむ）を集め、原子核実験、宇宙観測、素粒子実験グループから合計9件の研究発表がされ、予定時間をほぼ一時間越える活発な議論となった。参加者に海外からの研究者がいるため、発表・質疑は英語で行い、一部の学生は説明に詰まる場面もあったが、良い経験・意見交換会となった。

  世話人：原 和彦



• 2023/03/16   素粒子部門ワークショップ

  2022年度のTCHoU素粒子部門ワークショップを開催します。本ワークショップは公開ですので，学生などTCHoU構成員以外の方へもご連絡ください。

  【日時】 2023年3月16日 13:30-16:00

  【場所】 zoom online

  【プログラム】

  

  世話人：武内勇司



• 2023/03/13-15   国際ワークショップ "2nd International Workshop on Forward Physics and Forward Calorimeter Upgrade in ALICE”

  クォーク・核物質研究部門の2022年度ワークショップを兼ねて、標記国際ワークショップを開催します。国内外の研究者を招待し、分野を横断する以下のトピックスについて議論します。

  • 高エネルギー pp, p-A, AA, e-p, e-A 衝突における前方物理
  • LHC, RHIC 加速器による高エネルギー原子核衝突反応の初期条件
  • 熱化機構、強い場の物理
  • 小さな x、グルーオン PDF、グルーオン飽和、カラーグラス凝縮 (CGC)
  • LHC における FoCal 検出器アップグレード計画
  • 将来計画
  • 医療への応用
  興味のある方は、是非ご参加ください。
  参加の形式は対面を基本としますが、オンラインでの参加も可能です。オンライン参加の方は、以下のページから参加登録をお願いします。

  【日時】 2023年3月13日-15日

  【場所】 筑波大学

  【URL】 https://indico.cern.ch/event/1235107/

  【プログラム】 https://indico.cern.ch/event/1235107/timetable/#all.detailed

  【招待講演者（アルファベット順）】

  Ian Gardner Bearden (University of Copenhagen)
  Christophe De La Taille (OMEGA)
  Hirotsugu Fujii (University of Tokyo)
  Takahiro Fusayasu (Saga University)
  Yuji Goto (RIKEN)
  Tetsufumi Hirano (Sophia University)
  Kensuke Homma (Hiroshima University)
  Motoi Inaba (Tsukuba University of Technology)
  Tommaso Isidori (University of Kansas)
  Peter Martin Jacobs (Lawrence Berkeley National Lab.)
  Minho Kim (RIKEN)
  Youngil Kwon (Yonsei University)
  Artur Lobanov (Hamburg University)
  Hiroaki Menjo (Nagoya University)
  Sanjib Muhuri (Department of Atomic Energy)
  Takafumi Niida (University of Tsukuba)
  Yasunori Osana (University of the Ryukyus)
  Hidetoshi Otono (Kyushu University)
  Ken Oyama (Nagasaki Inst. of Applied Science)
  Thomas Peitzmann (Utrecht University, University of Tsukuba)
  Dieter Roehrich (University of Bergen)
  Taikan Suehara (Kyushu University)
  Daniel Tapia Takaki (University of Kansas)
  Ton Van Den Brink (Nikhef)
  Marco Van Leeuwen (Nikhef, CERN, University of Tsukuba)
  Kazuhiro Watanabe (Seikei University)
  

  世話人：中條達也 (LOC)



• 2023/03/08   宇宙史セミナー

  【日時】 2023年3月8日（水）13:30-15:00

  【場所】 筑波大学 自然系学系 B棟 B118

  【講師】 田島 治 (京都大学)

  【題目】 "CMB++"

  宇宙初期から現在に至るまでほぼ不変的に存在するもの（脱結合したもの）の観測は、宇宙と物質の起源を探る実験手法である。宇宙マイクロ波背景放射（CMB）は人類が検出できる宇宙最古の光であり、その精密観測によって宇宙の起源像が少しずつ明らかになってきた。近年では、CMBの偏光成分を精密に観測することによって、インフレーション宇宙仮説の検証や、ニュートリノ質量に対する新たな知見を得ることが期待されている。本講演では、CMBの偏光成分を地上から観測する２つのプロジェクト（Simons Observatory実験とGroundBIRD実験）の現状と研究展望を紹介する。

  宇宙初期から不変的に存在するものはCMB以外にもある。例えば、ダークマターは宇宙初期から不変的に存在し、そのエネルギー密度は現宇宙の4分の１を占める。ただし、その検出手法は確立していない。本講演では、CMB実験で培った技術を応用して、軽いダークマターの検出を目指す実験DOSUE-RRの初期結果、及び将来にむけた野望についても紹介する。

  【受講者数】約20名

  世話人：受川史彦



• 2023/03/03   飯田崇史助教 「2023年 日本アイソトープ協会奨励賞」を受賞

  素粒子構造研究部門の飯田崇史助教は、微弱な放射線の検出法の開発によって素粒子科学の発展に大きく貢献したことが評価され、2023年 日本アイソトープ協会奨励賞を受賞しました。

  研究業績名：「⁴⁸Caの極稀崩壊研究のための検出システムの高度化」

  この賞は、放射性同位体及び放射線に係わる基礎並びに応用研究において、独創的かつ顕著な成果を挙げ、将来の利用拡大・発展への寄与・社会貢献等が期待される若手・中堅の研究者個人を顕彰するものです。授賞式と受賞講演は、第60回アイソトープ・放射線研究発表会会期中（7月5日～7月7日）に行われる予定です。



• 2023/03/01   飯田崇史助教 「2022年度 コニカミノルタ画像科学奨励賞」を受賞

  素粒子構造研究部門の飯田崇史助教は、代表で進めている波長情報を用いて粒子識別を行う新しいシンチレーション検出器の研究が評価され、令和4年度のコニカミノルタ画像科学奨励賞を受賞しました。

  研究業績名：「放射線粒子の色を見る！革新的シンチレーション検出器の開発」

  この賞は「光と画像」に関わる研究で、社会課題の解決に寄与する斬新な発想による挑戦的な研究に対し授与されるものです。

  



• 2023/03/01   宇宙史研究センター運営協議会

  【日時】 2023年3月1日(金) 10:00-12:30

  【場所】 筑波大学人文社会学系B棟108 + zoom online meeting

  【プログラム】

  10:00-10:30		久野成夫		宇宙史研究センター全体活動報告
  10:30-10:45		久野成夫		南極天文学研究部門報告
  10:45-11:00		武内勇司		素粒子構造研究部門報告
  11:00-11:15		江角晋一		クォーク・核物質研究部門報告
  11:15-11:30		原　和彦		光量子計測開発部門報告
  11:30-12:30				審議（非公開）

  前半の活動報告部分は、構成員に公開します。 また、運営協議会に合わせて各部門のワークショップもそれぞれ開催されます。

  世話人：武内勇司



• 2023/02/24   宇宙史セミナー

  【日時】 2023年2月24日（金）13:45-15:00

  【場所】 筑波大学 自然系学系 B棟 B118

  【講師】 永井義一 (ハンガリーELTE大学)

  【題目】 "NA61/SHINE 実験における長基線ニュートリノ実験のためのハドロン生成精密測定"

  現在の加速器を用いた長基線ニュートリノ振動実験では、ニュートリノフラックスが主要な系統誤差の一つとなっている。ニュートリノビームはハドロンと原子核の反応により生成される二次ハドロン粒子群の崩壊を利用して作っている。特に、ニュートリノフラックスの理解に関して、二次ハドロンの生成が主な系統誤差の要因となっており、その詳細な理解が必要となる。NA61/SHINE実験（SHINE = SPS Heavy Ion and Neutrino Experiment）におけるニュートリノのための研究では、これらの二次ハドロン生成を詳細に測定し、ニュートリノフラックスの理解を深めることを目的としている。

  本講演では、最初に、加速器を用いた長基線ニュートリノ実験であるT2K実験と米国Fermilabで行われている実験のための測定を議論する。次に、昨年完了したNA61/SHINE実験検出器アップグレード後の性能と直近の実験データ取得状況を紹介する。最後に、NA61/SHINE実験の今後のハドロン生成研究計画、特に現在のSPS加速器では行うことのできない低いエネルギーの二次ハドロンビームを用いた実験計画について紹介する。

  世話人：飯田崇史



• 2023/02/08   プレスリリース「シンチレーション光の波長情報による放射線粒子の識別に成功 ～高精度な放射線検出の可能性～」

  素粒子構造研究部門の飯田崇史助教が代表を務めるシンチレータの発光波長の情報を用いた新しい粒子識別法の研究の成果について、プレスリリースを行いました。

  シンチレータとは、電子などの荷電粒子がその内部を通ったときに光を放出する物質のことで、放出された光をシンチレーション光と呼びます。古くから放射線検出器として利用されており、最近では、中性子検出器として６Liを含むシンチレータが注目されています。6Liは熱中性子を吸収してアルファ線とトリチウムを放出しますが、これをノイズとなるガンマ線から分離できれば、中性子検出器として有望です。本研究グループは、Eu:LiCaIという結晶を用いた中性子検出器について、中性子とガンマ線などの粒子をより高精度に識別できる、シンチレータの発光波長の情報を用いた新しい粒子識別法を提案し、研究しています。

  本研究では、Eu:LiCaIシンチレータを用いて、放射線の種類を変えた際にシンチレーション光の波長の違いをを調べました。その結果、中性子を照射したときとガンマ線と照射したときで、「フィルタ越しの光センサーの出力」と「フィルタ無しの光センサーの出力」との比が異なることを確認しました。これは中性子を照射したときは短い波長の光の割合が多いことを意味します。すなわち、波長情報による粒子識別技術の実証に初めて成功しました。この技術は、次世代の中性子検出器、さらにはさまざまな種類の放射線検出への応用が期待できます。今後、波長に違いが生じる理由について仮説の検証や、本技術を用いた放射線検出器の実用化を進めていくことを目指しており、これを応用した放射線の撮像技術を確立できれば、広く社会のイノベーション創出の基盤となることが期待されます。

  詳細は、プレスリリース配布資料をご覧ください。



• これ以前のニュース/アナウンスメントは、[資料庫 (Archive)] を御覧ください。

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