１．ミリ波で観る宇宙の始まり　(理科・文科）

松村 知岳 准教授

課題内容

ビッグバンの残光と呼ばれる宇宙マイクロ波背景放射は現在ミリメートルの波長の光として観測することができます。総じて電波と呼ばれるこのミリ波を理解することが宇宙の始まりを理解することにつながります。初期宇宙の物理と宇宙マイクロ波背景放射がどう繋がるか、3次元プリンターで光学素子を作ったり、条件が合えば電波望遠鏡で実際に空からの信号を探すなど、英語を含めこれまで学んだすべてを総動員し、手を動かして、直感にも頼り、研究の一端を垣間見るプログラムです。 

研究室URL https://sites.google.com/view/ipmucmb/home-jp

２．素粒子を見る技術　(理科・文科）

樋口 岳雄 教授 ・ 高橋 忠幸 特任教授

課題内容

さまざまな「素粒子を見る技術」が、素粒子実験・宇宙観測実験から医療応用にいたるまで、最先端の現場で活躍しています。キャンプの参加者は、これらの研究の最先端に身を置く研究者とともに、素粒子を見るツールとしてのシンチレーターや半導体検出器に焦点を当て、これらに読み出し回路を組み合わせて較正用密封線源等からのアルファ線・ベータ線・ガンマ線の検出に挑戦するとともに、パソコンで検出器信号を読み出して線源中の同位体を推定することも試みます。 

キーワード

放射線、半導体検出器、シンチレーター 

研究室URL https://member.ipmu.jp/takeo.higuchi/belle2/
https://member.ipmu.jp/takahashi_lab_UT/index.html

３．Vision at the Edge of Quantum Reality 　/ Language: English　(理科・文科）

Tom Melia 准教授

Program description

Can the Human Eye Detect a Single Cosmic Muon? In this project, students explore the intersection of particle physics and human perception by investigating whether the human eye can detect the flash of Cherenkov light produced by a single cosmic ray muon. Students begin by developing a conceptual understanding of cosmic rays and muons, including how they are produced in the atmosphere and how many reach Earth's surface. This will provide experience in theoretical particle physics calculations. As part of the hands-on component, students will participate in a real-world experimental setup using “Muon Shades”, monitoring for spontaneous flashes of light perceived by the eye. These events will be compared against actual muon detections to assess whether the human eye might truly perceive individual muons—an investigation at the very edge of quantum reality. 

Keywords

Cosmic Muons, Quantum perception 

Laboratory URL https://sites.google.com/view/tommelia-physics/home 

Reference Materials

Nature Communications volume 7, Article number: 12172 (2016)

４．Studying Galaxies in the Cosmos with Subaru Telescope and Supercomputers (すばる望遠鏡とスーパーコンピュータによる宇宙の銀河の研究) 　/ Language: English　（理科・文科）

Khee-Gan Lee (Associate Professor), Saeko S. Hayashi (Project Professor)

Program Description

Did you know that the we can study the 'geography' of the Universe to learn about the creation of all things? When we map the 3D distribution of galaxies and gas in the Universe, we see overdensities and underdensities forming the large-scale structure of the Universe --- these are like the mountains and valleys on Earth. IPMU is the lead institute for two major instruments on the Japanese-built Subaru Telescope, Hyper-SuPrime Camera (HSC) and Prime Focus Spectrograph (PFS) which are powerful instruments for mapping the structure of the cosmos. In this course, we will learn how we map the large-scale distribution of the galaxies with these instruments, and also how this large-scale structure can be connected to the initial conditions of the Big Bang using computer simulations. This course will have lectures on cosmology and galaxy evolution, as well as hands-on coding exercises to learn how to simulate the Universe. 

Research Topic

Observations of galaxies and large-scale structure in the Cosmos 

Keywords

optical and infrared observations, ground-based telescopes, galaxy formation, cosmology, computer simulations, sky surveys 

Websites https://hsc.mtk.nao.ac.jp/ssp/
https://pfs.ipmu.jp/
https://www.nao.ac.jp/en/research/project/tmt.html

About K. G. Lee https://db.ipmu.jp/member/personal/1310ja.html
https://sites.google.com/view/kglee/home

Recommended Reading (if available)

English textbook

Introduction to Cosmology, by Barbara Ryden, Cambridge Univ. Press
　　[注　英語版は東大駒場・本郷の図書館およびIPMU図書室にある、日本語版が東大駒場・本郷の図書館にある宇宙論入門 :
　　　　　宇宙の力学からインフレーション、構造形成まで / バーバラ・ライデン著 ; 牧野伸義訳]

Japanese textbooks

シリーズ現代の天文学（日本評論社）
　　　　1　人類の住む宇宙
　　　　11 天体物理学の基礎１
　　　　12 天体物理学の基礎２
　　　　15 宇宙の観測１（光・赤外天文学）
　　　　16 宇宙の観測２（電波天文学）

Other reference

宇宙探検　すばる望遠鏡　（林左絵子・海部宣男）

Language English (Q&A can be done in the assistance from the Japanese speaking staff)