The mechanism of high-energy particle production in gamma-ray binary systems with next-generation MeV gamma-ray telescope

• Project/Area Number: 23K13136
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kyoto University (2025); Institute of Physical and Chemical Research (2023)
• Principal Investigator: 米田 浩基 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (30881867)
• Project Period (FY): 2025-01-21 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: ガンマ線天文学 / 宇宙線加速 / ガンマ線連星 / X線連星 / MeVガンマ線

Outline of Research at the Start

X線連星からのGeV・TeVガンマ線の発見は、連星中のコンパクト天体周辺で、高エネルギー粒子が生成される宇宙線加速機構が働いていることを示した。私は次世代MeVガンマ線衛星COSIを用いて、この背後にある物理機構に迫る。2027年打ち上げ予定のCOSIは、電子からのMeVガンマ線シンクロトロン放射を観測し、粒子加速効率や加速電子のスペクトルの測定を可能にする。本研究では「ガンマ線連星」に着目し、打ち上げ前に既存衛星での広帯域解析とCOSIのデータ解析システムの構築を行う。打ち上げ後2年間で初期データを解析し、電子加速効率とスペクトルを測定して高エネルギー粒子生成機構を解明する。