T2K 実験、電子型ニュートリノ出現現象の存在を明らかに！
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ニュートリノ振動は、素粒子ニュートリノが長距離を飛行するうちにその種類（ニュートリノには電子型、ミュー型、タウ型の３種類がある）が変化する現象のことをいいます。現在までに、東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設スーパーカミオカンデ実験などにより、大気ニュートリノの振動や太陽ニュートリノの振動が発見され、ニュートリノの性質が一つ一つ解明されてきました。ニュートリノ振動を説明する標準的な理論では３つの振動モードが存在し、第三のニュートリノ振動モードは実験による検証が必要とされていました。その方法の一つが、加速器により作られたミュー型ニュートリノの電子型ニュートリノへの変化の測定です。
ミュー型ニュートリノが飛行中に電子型ニュートリノへ変化する、電子型ニュートリノ出現現象の発見を最大の目的とするT2K実験（東海-神岡間長基線ニュートリノ振動実験）において、2013年4月までに遠隔検出器スーパーカミオカンデにて取得したデータを解析したところ、電子型ニュートリノに起因すると考えられる事象が28事象発見されました。これは出現現象がない場合に期待される4.6事象より多く、背景事象の統計的な揺らぎにより起こる確率はわずか１兆分の１以下であることを意味します。すなわち、電子型ニュートリノの出現現象が起きている決定的な観測結果が世界で初めて得られたことになります。
今回の結果により、電子型ニュートリノ出現確率の精密測定の時代が始まったことになります。T2K実験では現在の10倍のデータ量を今後ためると期待されています。また遠隔検出器としてスーパーカミオカンデの約20倍の大きさを持つハイパーカミオカンデを新たに建設する計画の検討も行われています。今後さらに研究を進めることにより、素粒子や宇宙の謎、特に、なぜ宇宙は物質が支配的であり反物質が少ないか、という謎を解くための最大の手がかりを与えるものと期待されています。
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