| Project/Area Number |
22K20382
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
Nakamura Yuya 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 特任助教 (30964457)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 宇宙線 / ガンマ線 / 偏光 / 原子核乾板 / 気球実験 / 宇宙ガンマ線 / 飛跡検出器 / ガンマ線天文学 |
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| Outline of Research at the Start |
フェルミガンマ線宇宙望遠鏡によってガンマ線天文学(sub-GeV/GeV)は飛躍的に発展してきた一方で、天体観測においてスペクトル測定やイメージング等と並んで重要な偏光の測定がこのエネルギー帯では実現できていない。我々は、原子核乾板を検出器とした高角度分解能、偏光有感なガンマ線望遠鏡の開発を進めてきた。本研究では、原子核乾板による高エネルギーガンマ線偏光測定システムを実用化し、偏光ガンマ線ビーム照射試験による感度の実証を経て、2023年春実施予定の気球実験データで世界に先駆けてVelaパルサー(>100MeV)の偏光測定に着手することを目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
GRAINE is the experiment for the cosmic gamma-ray observation with nuclear emulsion films. We developed new high-precision emulsion scanning system to realize the polarization measurement for sub-GeV/GeV gamma-rays. The positional resolution with the new system achieved 70--200 nm, and this value is about one order of magnitude higher than that with the current system. We reanalyzed the flight data gamma-ray with the new system, and the angular resolution for gamma-rays is 3 times higher than that with the current system. We continue to develop the new system to improve the analysis speed, and we conducted next balloon experiment with 6.6 times larger aperture area in 2023, and we aim to realize the observation with higher resolution and the first step of the polarization measurement with the new high-precision system.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
高エネルギーなガンマ線を放射する天体は宇宙における天然の加速器として、粒子を加速していると考えられているが、その加速機構には未だ未解明な点が多い。偏光観測は粒子加速において重要な磁場の情報を直接的に得ることができる重要な観測手法である。一方で、その観測の難しさから高エネルギー帯域では未だ観測結果は報告されていない。本研究によって、世界初となる偏光観測の実現に繋がる成果が得られ、これまでの観測とは全く異なる新しい知見を今後もたらすことが期待される。また、角度分解能も既存データと比べて一桁近く向上することが期待され、銀河中心付近での暗黒物質起源ガンマ線の研究にも寄与する。
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