超高エネルギー断面から見た宇宙

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11CE2004
• Research Category: Grant-in-Aid for COE Research
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 木舟 正 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40011621)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷森 達 東京工業大学, 理学部, 助教授 (10179856) ; 榎本 良治 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80183755) ; 森 正樹 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80210136) ; 西嶋 恭司 東海大学, 理学部, 助教授 (40202238) ; 柳田 昭平 茨城大学, 理学部, 教授 (40013429)
• Keywords: 宇宙の超高エネルギー現象 / 高エネルギーガンマ線天文学 / 宇宙線の起源 / 超新星 / パルサー / 活動銀河 / 空気チェレンコフ望遠鏡 / ガンマ線望遠鏡

Research Abstract

宇宙の諸現象におけるエネルギーの供給、転換、散逸などの諸過程に於て、高エネルギー素粒子は重要な役割を果たしている。高エネルギー粒子が放射する超高エネルギーガンマ線(50GeV-100TeV;1TeV=1000GeV)を地上に設置した望遠鏡によって観測し、「超高エネルギー断面から見た宇宙」を探求する。1992年以来、観測の適地である乾燥した気候の海外(オーストラリア)で超高エネルギーガンマ線の地上観測を開拓し、平成10年までに確立している超高エネルギーガンマ線源の総数の半数に達する3つの源を世界で最初に発見するなどの成果を提出してきた。
本拠点形成発足により10m口径望遠鏡観測を複数台用いた立体観測により現在未開拓である100GeV領域のガンマ線観測を実現し多種多様なガンマ線源の検出を可能とする見通しが得られたが、初年度である平成11年度に於いては、
(1)これまで蓄積してきた観測データの解析を推進すること、
(2)プロトタイプである7m望遠鏡の性能を点検し、今後建設する望遠鏡の仕様を確立すること、
(3)10m口径望遠鏡観測を複数台用いた立体観測で期待される観測感度をシミュレーション計算によって評価し全体計画について細部にいたる検討を加えることなどを実施し、
(4)10m望遠鏡1台を予定通り建設した。
・X線で明るく電波で暗い超新星残骸RXJ1713.7-3946、及びガンマ線パルサーPSR1509-58からのガンマ線の検出結果をとりまとめ公表論文として発表した。
・口径7mの望遠鏡を科研費特定領域(A)により建設し観測を平成11年5月から開始した。この望遠鏡は本拠点で建設する10m口径望遠鏡のプロトタイプとなる。超新星残骸、活動銀河などの観測を実施し、300GeV程度のカンマ線が観測されていることを確認し来年度以降の10m望遠鏡によって100GeV領域の観測が実現される見通しを得た。また、この現有望遠鏡による観測データを用いてデータ解析技術を開発している。
・10m口径望遠鏡によって期待される観測データについてのシミュレーション計算を開発した。現有の観測データとシミュレーションデータとを比較較正しつつ本拠点で建設する望遠鏡の諸パラメーターの最適値を決定する作業を行なっている。
・現有7m望遠鏡に54枚のプラスティック製球面鏡(直径80cm)を付け加えることによって1台めの10m望遠鏡を実現したが、開発・製作したこれらの球面鏡の性能をとりまとめる公表論文を作成、投稿中である。
・上記の球面鏡等をオーストラリアに輸送し、7m望遠鏡の口径を10mに拡大するための作業を平成12年2月-3月の期間に行ない建設・設置した。
・本研究で建設される望遠鏡はオーストラリアに設置され、南オーストラリア州アデレード大学との共同研究によって推進される。この国際共同研究の基盤を強化発展させるため招聘派遣を行ない、オーストラリア側での共同研究グループの増強が進行中である。その結果、アデレード大学にオーストラリア国立大学やシドニー大学を加えてオーストラリア側での予算の申請を行なった。

Research Products

• [Publications] さこ隆志 他: "Very High-Energy Gamma-Ray Observations of PSR B1509-58 with the CANGAROO 3.8m Telescope"Astrophyscal Journal. (印刷中). (2000)
• [Publications] 村石浩 他: "Evidence for TeV Gamma-ray Emission from the Shell Type SNR RX J1713.7-3946"Astronomy and Astrophys.. (印刷中). (2000)
• [Publications] 木舟正: "Gamma-rays of TeV Energy from Plerions and Results of CANGAROO Project"Advances in Space Research. 25. 641-646 (2000)
• [Publications] 吉越貴紀 他: "Present Status of Constructing the CANGAROO II 7/10m Telescope"Astroparticle Physics. 11. 267-269 (1990)
• [Publications] Roberts,M.D. 他: "TeV Gamma-ray Observations of Three X-ray Selected BL Lacs"Astronomy and Astrophys.. 343. 691-696 (1999)
• [Publications] 木舟正: "Energetic Non-thermal Process in Galactic Objects and Ground-based Gamma-ray Astronomy"Astronomische Nachrichten. 320. 207-210 (1999)
• [Publications] 木舟正: "Invariance Violation Extends the Cosmic-Ray Horizon?"Astrophyscal.Journal Letters. 518. L21-L24 (1999)
• [Publications] 岡朋治 他: "A Dark Cloud Associated with an Unidified EGRET Source"Astrophysical Journal. 526. 764-771 (1999)