2020/03/24rev
2019年度第１回運営協議会

筑波大学 宇宙史研究センター

Tomonaga Center for the History of the Universe
2019年度

全体活動報告・活動計画

www.pas.tsukuba.ac.jp/~TCHoU/

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jqks0_agc%2018年度活動報告書

2019/7112 pages

センター 2019年度活動報告
各プロジェクトの活動は、部門の報告を参照

TCHoU 構成教員・連携教員・研究員

センター長：金谷和至(p)副センター長：受川史彦(p)

南極天文学研究部門
部門長：久野成夫(p)構成教員： 新田冬夢(a)、橋本拓也(a)、中井直正(pCA:関西学院大)、徂徠和夫(apCA:北大)
連携教員： 瀬田益道(p:関西学院大)、梅村雅之(p)、笠井康子(p客員:NICT)、
西堀俊幸(ap客員:JAXA)、渡邉祥正(a:日大)研究員： 高水裕一(CCS)、齋藤弘雄、Salak Dragan
素粒子構造研究部門
部門長：武内勇司(ap)
構成教員： 石橋延幸(p)、受川史彦(p)、伊敷吾郎(ap)、原 和彦(ap)、佐藤構二(l)、飯田崇史(a)、廣瀬茂輝(a)、金 信弘(p特命)、Soo-Bong Kim(p海外unitPI: Seoul大)、吉田拓生(pCA:福井大)、
池上陽一(apCA:KEK)、［大川英希(a => 中国復旦大学p)］
連携教員： 松浦周二(p客員:関西学院大)、佐藤勇二(ap:福井大)
クォーク・核物質研究部門
部門長：江角晋一(ap)
構成教員： 小澤 顕(p)、中條達也(l)、Norbert Novitzky(a海外unit副PI)、新井田貴文(a)、野中俊宏(a)、金谷和至(p)、三明康郎(p)、山口貴之(apCA:埼玉大)、小沢恭一郎(apCA:KEK)、
佐甲博之(pCA:原研)、Thomas Peitzmann(p海外unitPI: Utrecht大)、Marco van Leeuwen(p海外unitPI: Utrecht大)連携教員： 藏増嘉伸(p)、谷口裕介(ap)、杉立徹(p客員:広大)、濱垣秀樹(p客員:長崎総合科学大)、秋葉康之(p客員:理研)、若杉昌徳(p客員:京大)、永宮正治(p:理研)、郡司卓(ap:東大)、志垣賢太(ap:広大)
研究員： 坂井真吾、Ashutoh Kumar Pandey
光量子計測器開発部門
部門長：原和彦(ap)
構成教員： 江角晋一(ap)、武内勇司(ap)、金 信弘(p特命)
連携教員： 西堀英治(p)、冨田成夫(ap)、近藤剛弘(ap)、倉知郁生(特別p:KEK)、中村浩二(a:KEK)
CA: 筑波大学とのクロス・アポイントメント教員構成教員：30名、連携教員：21名、研究員：5名[内、CA 7名、海外unitPI 3名、副PI 1名]

2020/3/16

構成員会議/成果報告会

会議関係

各種報告・活動報告 & 現状認識の共有と方向性の審議・意見交換・分野交流の場
年に２回程度開催
第１回：2019/06/03 8:45-17:10（全体報告＋8講演）

第２回：2019/11/21 9:30-17:30（全体報告＋11講演）

運営委員会

会議関係（２）

センターの事業計画、予算、施設の管理、などに関することを審議・決定
毎月１回開催（８月を除く）
運営委員：センター長、副センター長、４部門長

小澤教授：オブザーバー => 2019/10から担当教員・運営委員（「その他センター長が指名する者」）
2019年度 4/8, 5/13, 6/10, 7/8, 9/9, 10/15, 11/11, 12/9, 1/14, 2/10, 03/9

運営協議会
センターの運営方針、研究活動評価、などに関することを協議
委員：新井康夫教授(KEK)、小林秀行教授(NAOJ)、梅村雅之教授(CCS)、櫻井鉄也教授(C-AIRセンター長)、斎藤教授(PAS系長)、運営委員会委員
2020/3/24 2019年度第１回運営協議会

研究集会

研究集会・セミナー等

2019/06/24-26 The 17th International Conference on
QCD in Extreme Conditions (XQCD 2019) @ 筑波大 東京キャンパス（大塚）講演：26，ポスター：37

参加者数：89名（海外から35名）
超高温・高密度下におけるクォー
ク物質の物性を理論的・現象論的に探求
共催

2019/08/19-21 チュートリアル研究会「高エネルギー重イオン衝突の物理：基礎・最先端・課題・展望」 @ 理研（和光）
講演/レクチャー：25，ポスター
参加者数：81名
主に重イオン衝突実験になじみの薄い学生・研究者を念頭に、この実験の基礎的概念を学び全体像を把握する場とする
共催

研究集会・セミナー等 (2)研究集会（２）

2020/01/27 第4回「3次元積層半導体量子イメージセンサ」
研究会 @ つくば国際会議場
講演：6

参加者数：58名
TIAかけはし”3次元積層半導体量子イメージセンサの調査研究”」グループ主催[2020/03/23-24 TCHoUワークショップ @ 総合B 1F] : COVID-19 対策で中止[2020/09 TGSW2020 ] : COVID-19 対策で中止(?)

研究集会・セミナー等 (3)宇宙史セミナー2019/05/31 吉岡瑞樹 (九大 先端素粒子物理研究センター) "JPARCにおける低エネルギー中性子を用いた基礎物理実験"

2019/11/08 藤井恵介 (KEK) "ILC 計画の物理、加速器、測定器、現状"
2019/11/29 小汐由介氏 (岡山大) "Supernova neutrino
measurement in Super-Kamiokande and HyperKamiokande"

2019/12/11 新井田貴文（TCHoU）"高速回転する流体 - クォー
ク・グルーオン・プラズマの渦度 -"2019/12/13 Nicolo Cartiglia (INFN, Italy) "Tracking
particles in space and time"
2020/01/08 Ashutosh Kumar Pandey (TCHoU) "Nonidentical particle femtoscopy in Pb-Pb collisions at 2.76
TeV with ALICE detector at the LHC"
2020/01/10 Soo-Bong Kim (SNU/TCHoU) "Detection ofcoherent reactor neutrino scattering and search forsterile neutrino"
2020/01/20 Nu Xu (LBNL) "BES2 physics and future"[2020/03/27 齋藤武彦（理研/TCHoU）"ストレンジネス原子核研究"] ：COVID-19対策で中止

宇宙史セミナーHistory of the Universe Seminar

2019年12月13日（金）December 13th, 2019自然学系棟B118
13:45-15:15

Tracking particles in space and timeProf. Nicolo Cartiglia
Abstract:
The possibility of tracking particles in space and time has attracted a lot of attention in the last few
years: it is now part of the CMS and ATLAS upgrades for HL-LHC and it is considered the baseline
tracking system at FCC and at the next muon collider.
In this talk, Professor Nicolo Cartiglia will review the progress towards the development of siliconsensors able to track particles in 4D with a precision of ~ 10 mm and ~ 10 ps. He will show why thinsilicon sensors with moderate internal gain are a very promising technology to achieve this goal,and how we can make this technology radiation-tolerant so that sensors can work after being
exposed to fluences well above 1E15 n/cm 2.
Career:1989: Master at the University of Torino, Italy
1994: Ph.D. at the University of California, Santa Cruz, working at HERA (Hamburg)
1995-2000: Post-Doc at Columbia University, NY, working on ATLAS
2000-Present INFN, Italy, working on NA48 (precision Kaon physics) and CMS.

Contact: K. Hara
hara@hep.px.tsukubai.ac.jp

研究集会・セミナー等 (4)一般向け広報活動

2019/04/20 科学技術週間展示
来場者数：延135名（内、青少年65名）
2019/07/06 第11回 天文宇宙の七夕講演会@ つくば国際会議場
参加者数：80名
2019/11/03-04 筑波大学学園祭「雙峰祭」
研究紹介 @ 3A207 来場者数：306+471=延777名[2020/04/19 科学技術週間展示] ：COVID-19対策で中止

受賞
2019/05/11 金信弘特命教授: 成和記念財団「金萬有学術賞」
受賞対象：「2TeV陽子反陽子衝突実験CDFによるトップクォークの発見、Bc中間子の発見、およびBs中間子の粒子反粒子振動の初観測をはじめとする素粒子物理の研究」
この賞は在日コリアンの自然科学研究を対象に与えられるものです。

2019/06/15 CDFグループ: ヨーロッパ物理学会2019HEP賞
ヨーロッパ物理学会の2019年高エネルギー素粒子物理学賞 (High Energy and Particle
Physics Prize of the European Physical Society) がCDF, D0 Collaborationsに授与
受賞対象：「トップクォークの発見とその性質の詳細な測定」

2020年度以降に向けて各プロジェクトの将来計画・展望は、部門の報告を参照

TCHoUセンター長候補者内申4¦aC{G¤ÏÕÎÒÔYF]NmÏÏÔ~|À§Å  44¦abÅ

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2020年度からの新センター長候補者の内申依頼（2019/11/8) 2020/1/22 締め切り
2019/11/11 運営委員会・構成員会議で、現行規則に従って選考することを決定、選考委員会（世話人：受川副センター長）を発足。
xoÖ¬UÄCB¾Ì{^§GÍk diTEL:029-853-2088,2089

2020/1/14 選考委員会

E-mail:sj-ninyo-k@un.tsukuba.ac.jp

TCHoU 構成教員・連携教員・研究員

センター長：久野成夫(p)副センター長：受川史彦(p)

南極天文学研究部門
部門長：久野成夫(p)構成教員： 新田冬夢(a)、橋本拓也(a)、徂徠和夫(apCA:北大)
連携教員： 中井直正(p:関西学院大)、瀬田益道(p:関西学院大)、梅村雅之(p)、笠井康子(p客員:NICT)、西堀俊幸(ap客員:JAXA)、渡邉祥正(a:日大)研究員： 高水裕一(CCS)、齋藤弘雄、Salak Dragan
素粒子構造研究部門
部門長：武内勇司(ap)
構成教員： 石橋延幸(p)、受川史彦(p)、伊敷吾郎(ap)、原 和彦(ap)、佐藤構二(l)、飯田崇史(a)、廣瀬茂輝(a)、金 信弘(p特命)、Soo-Bong Kim(p海外unitPI: Seoul大)、吉田拓生(pCA:福井大)、
池上陽一(apCA:KEK)
連携教員： 松浦周二(p客員:関西学院大)、佐藤勇二(ap:福井大)
クォーク・核物質研究部門
部門長：江角晋一(ap)
構成教員： 小澤 顕(p)、中條達也(l)、Norbert Novitzky(a海外unit副PI)、新井田貴文(a)、野中俊宏(a)、金谷和至(p特命)、三明康郎(p特命)、山口貴之(apCA:埼玉大)、小沢恭一郎(apCA:KEK)、
佐甲博之(pCA:原研)、Thomas Peitzmann(p海外unitPI: Utrecht大)、Marco van Leeuwen(p海外unitPI: Utrecht大)連携教員： 藏増嘉伸(p)、谷口裕介(ap)、杉立徹(p客員:広大)、濱垣秀樹(p客員:長崎総合科学大)、秋葉康之(p客員:理研)、若杉昌徳(p客員:京大)、永宮正治(p:理研)、郡司卓(ap:東大)、志垣賢太(ap:広大)
研究員： 坂井真吾、Ashutoh Kumar Pandey
光量子計測器開発部門
部門長：原和彦(ap)
構成教員： 江角晋一(ap)、武内勇司(ap)、金 信弘(p特命)
連携教員： 西堀英治(p)、冨田成夫(ap)、近藤剛弘(ap)、倉知郁生(特別p:KEK)、中村浩二(a:KEK)
CA: 筑波大学とのクロス・アポイントメント教員

構成教員：29名、連携教員：22名、研究員：5名[内、CA 6名、海外unitPI 3名、副PI 1名]

2020/04

外部資金獲得・人員要求活動など
卓越大学院： 学内募集に応募 =>2020年度の筑波大から応募する１件に第４期中期目標を見据えた全学的取組構想構想調書
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不安定核探査

Higgs
精密研究

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宇宙•物質•生命
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シミュレーション0;&wBCw.+*宇宙の創生と物質・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を創出・牽引
筑波大学が中心となって推進している宇宙史関連の大型研究プロジェクトを連結・融合し、宇宙史研究の国際共同研究拠点を形成

宇宙史研究と138億年史教育連携の推進:

計算科学研究センターと連携して、理論・実験に跨る国
際的宇宙史融合研究拠点の構築
南極天文台10mテラヘルツ望遠鏡プロジェクトの推進
COBANDプロジェクトによる宇宙背景ニュートリノ探索ATLAS実験によるHiggs精密研究とHL-LHCによるBSM探求
ALICE実験によるクォーク・グルオン・プラズマの物性解明
理研RIBFを用いたR-processと重元素の起源研究

国際共同研究と海外教育・研究ユニットの拠点強化:

宇宙史コンソーシアム、南極天文コンソーシアム、TIAACCELERATE
宇宙背景ニュートリノ 海外教育・研究ユニット（2016/7 発足）：韓国 ソウル国立大 Soo-Bong Kim教授（PI）
クォーク・グルーオン・プラズマ CiC海外教育・研究ユニット（2018/3 発足）：オランダ ユトレヒト大Thomas Peitzmann教授（PI）、Marco vanLeeuwen教授（PI）、Norbert Novitzky助教（副PI）
国際会議・宇宙史セミナー・一般向け広報活動

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Mission:

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計算科学
研究センターr~w

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宇宙背景ν
探索

素粒子構造研究
素粒子構造部門A%

南極天文台

クォーク・核物
クォーク・質核物質研究部門
研究部門

研究部門

質量の起源であるヒッグス粒子の精査、新粒子探索／宇宙年齢数秒からの宇宙背景ニュートリノの発見に向けたロケット・衛星実験／
超弦理論による時空の起源の解明

8s

開発部門

TIA-ACCELERATEと協働し、超伝導体検出器・光量子計測器を開発

南極天文学による暗黒銀河探索／銀河、銀河系、宇宙構造の観測的研究／宇宙の構造と進化、生命の起源に至る物質進化の理論的研究

宇宙初期や中性子星内部のクォーク・グルーオン・プラズマを探求／不安定核の質量測定による重元素の起源とRプロセスの解明

稀少RIリング

光量子計測器南極天文学研究部門

エネルギー物質科学研究センター
TIA-ACCELERATEpl

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宇宙背景ニュートリノ探索プロジェクト

残り70%の「暗黒銀河」は既存の望遠鏡で観測できない深宇宙に？

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テラヘルツ南極望遠鏡による深宇宙探査プロジェクト=> 宇宙大規模構造や銀河創生の初期条件の解明

Sm ÜQ\Ûàã=\Sm ÜQ\Ûàã=\CνBは約100個/cm3 と大量に存在： ν崩壊を定量的に観測可能!"!$!#!"!#=> ニュートリノ質量を決定できる唯一の方法

ロケット・衛星による宇宙背景ニュートリノ探索プロジェクト

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<= ニュートリノ崩壊からの遠赤外線を、宇宙空間で精密観測

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§¡=9現在の宇宙：プラズマ状態 <= 既存の望遠鏡では、それに必要な銀河の30%しか見つかっていない。

CνBの発見 => CMB以前の宇宙を初めて観測

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南極天文台プロジェクト

ビッグバン宇宙誕生の数秒後→ 宇宙背景ニュートリノ (CνB)（cf. 宇宙誕生の３０万年後→ 宇宙背景マイクロ波輻射(CMB）

日本経済新聞２０１２年５月２０日!$%%!#!"

新型超伝導検出器SOI-STJ(超伝導トンネル接合素子)の開発

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ヒッグス粒子精査プロジェクト

宇宙年齢 10-10 秒： 真空の相転移（ヒッグス場凝縮）、 素粒子の質量獲得v_cM÷ûČæùďõì=Ç./Û÷ûČæW2ęðçðĖ©¦_c5!-=Ęāõíði$jIęúçöĖþçøđĆđì!À¾°µ=Ę¨ §U3ęhĖăđõìąăĕ_c5!=Ę¨ §îĉČĒėîĎĕęĂďĕðĖĀĐ">_c5¬®´º²½=Ę&'îĉČĒėîĎĕęhĖ÷üîė!Ç@=ĘJKîĉČĒėîĎĕę

ヒッグス粒子の精査： ヒッグス粒子の数、暗黒粒子への崩壊、自己結合=> 質量起源の解明、 暗黒物質の直接探査

標準理論を超える物理への足掛かり、 素粒子理論の原理の検証,/ÍìÑîÎÃã

超対称粒子、余剰次元などの探索 => 力の起源、時空の起源ÑÅé'

シリコン・マイクロストリップ・センサーを用いた高精度飛跡検出器の£¯°FDÚæîØèÛïw 1L"開発・建設a'クォーク・核物質物性解明プロジェクト

M8¢`d@¢¨°©¬³­
ÚæîØèÛïÇêÊØëÚÊÐ
²³¬´·¨±
*ï¦£ª®¶µ¸  ¢ÝÕËÐ¹¡ ïz"質へ相転移

Yk`"Little Bang"' FDÚæîØèÛïw 1L"m$  `d!
*ïc3Aq=> 宇宙における物質の初期状態とその進化

不安定核探査プロジェクト

612 U

N~

陽子数 （Z）

100

宇宙に存在する重元素の起源：
中性子星合体など<= 不安定核の反応プロセス（r-process, s-process）の解明

02080

宙60

宇

鉄素元の在存

比

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18N~

016

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0810

安定核不安定核（RI）

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60
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的中爆発

101040

吸収性子Rプロセス仮説を検証

6102042010210010-2100020

4060

中性子数（N）

重イオン加速器による不安定核探査とその反応の研究
理研RIビームファクトリー(RIBF)の「稀少RIリング」=> 不安定核の質量/寿命測定

第一段階：N≈50 ピークの起源の解明、第二段階：N≈82、第三段階：N≈126

ÚæîØèÛïwÝÕËÐïÎèÍìxL"¡ ïÉëèäîÒ1L"¹ÊçÄÈÐÒÕØ¹ÇêÊØëÚÊÐ
-0K

稀少RIリング

80

100

120

140160¦¯°FDÚæîØèÛïw 1L"

I'~FD¡ ï¤ :6'54'=> 相転移とクォーク物質・核物質の物性を解明最初の星・銀河誕生(130億年前)以降の超新星爆発

£ª®¬¯«¬±©¬³­¬³
-0K?%u(FD¡ ï*ÉëèäîÒ

_.FDÚæîØèÛïw 1L"高エネルギー重イオン加速器実験§®¨±­©¶ ¥¶¡ ïÉëèäîÒ¹âæîÈìL"

#£`d@7=FD¹=FD¹NFDOsFD¹2PFDy['o9<FDÚæîØèÛï×îÒf#ßéÕÊáßì
`d@ÙÄÖòõó`d@eQ'+

r+'+JRFDÚæîØèÛïÊçÄÈÐÒÕØ¹+h> 素粒子レベルでの最後の相転移 => 物質創生の初期状態を決定> 人類が経験したことがない物質の新たな状態

概算要求、学内設備費要求、etc. etc. . . .

f#ÞÆéâ`d@ZBXFDÚæîØèÛï|v&lU

宇宙年齢10-4秒：クォーク物質(QGP)からハドロン・核物クォーク物質(QGP)を地上で実現

NHK-BS コズミックフロント 2012 年 6 月 14, 18, 19 日「モンスターブラックホール」研究を紹介

eQ'Â>¿½ÁÈîéÏåÜìÔîã¿T&`d@í'+»,/Àj\WtÂ]C¼¾ig*í*Kí,/VW+Àp`dÂE{ºCERN/LHC ATLAS実験による先端素粒子物理学¥££
ZN=FÚæîØèÛïëÌÕØ¹ÊçÄÈÐÒÕØ¹ÇêÊØëÚÊÐG;)FDÚæîØèÛïÇêÊØëÚÊÐÝÕËÐïÎèÍìxL"^}XFD¹HSF
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