宇宙線電子観測の高精度化による宇宙線起源の解明

• Project/Area Number: 15K17636
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 赤池 陽水 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (70726744)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 宇宙線電子 / ガンマ線 / 陽子・原子核 / 国際宇宙ステーション / 高エネルギー宇宙線 / TeV電子 / 近傍加速源 / 暗黒物質

Outline of Annual Research Achievements

国際宇宙ステーションにおける宇宙線観測実験CALETは、宇宙線の起源や加速・伝播機構の解明を目的に、GeVからTeVの高エネルギー領域における宇宙線観測を実施している。CALETの検出器は平成27年8月に宇宙ステーション補給機「こうのとり」によって国際宇宙ステーションに搭載され10月から観測を開始した。所期の目的であるTeV領域の電子観測に成功し、高統計のエネルギースペクトルの導出に向けて長期間の観測を行っている。
本研究では、精確なエネルギースペクトルの導出に向けて、CALETの取得データの詳細な解析を実施した。打ち上げ前に地上で取得した宇宙線ミューオンやテストパルス、及び宇宙ステーション搭載後に機上で収集した宇宙線のデータを基に、検出器全チャンネルの応答が打上前後で変化せず正常な応答を示していることを確認した。また長期間の定常観測に向けて、軌道上の観測環境に応じた観測条件の最適化を実施した。軌道上で取得したデータを基に検出器のエネルギー較正を実施するとともに、取得イベントのエネルギーや粒子種の再構成を実施し、CALETがTeV領域の電子成分のイベントを取得していることを示した。さらに陽子から鉄までの原子核、及びガンマ線が検出されていることを示した。これらの成果を基に、CALET実験は正常に初期運用を終了し、定常運用への移行を達成している。今後高統計・高精度なエネルギースペクトルの導出に向け、長期間の観測を継続すると共にデータ解析の高精度化を図る予定である。

Research Products

• [Journal Article] Simulations for CALET Energy Calibration Confirmed Using CERN-SPS Beam Tests (2015)
  • Author(s): Yosui Akaike for the CALET Collaboration
  • Journal Title: Proceedings of the 34th International Cosmic Ray Conference Volume: - Pages: 613-613
  • Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 軌道上データを用いたCALET検出器のMIP較正 (2016)
  • Author(s): 赤池陽水, 他CALETチーム
  • Organizer: 第16回宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所
  • Year and Date: 2016-01-06
• [Presentation] CALET: Direct Cosmic Ray Measurements on the International Space Station (2015)
  • Author(s): 赤池陽水
  • Organizer: ICRRセミナー
  • Place of Presentation: 東京大学宇宙線研究所
  • Year and Date: 2015-12-09
  • Invited
• [Presentation] CALETフライトモデルの地上ミューオン試験 (2015)
  • Author(s): 赤池陽水, 他CALETチーム
  • Organizer: 日本物理学会2015年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪市大
  • Year and Date: 2015-09-26