2017 Fiscal Year Annual Research Report
High-energy universe by means of sub-PeV cosmic gamma rays
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15H02084
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
瀧田 正人 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (20202161)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 宇宙線 / ガンマ線 / ミューオン / 太陽の影 / IMF磁場 / 空気シャワー / 水チェレンコフ / NKG関数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チベット空気シャワー観測装置と世界最大(4200m2)の水チェレンコフ型地下ミューオン観測装置との連動実験を行い、世界最高感度でsub-PeV領域宇宙ガンマ線放射天体を世界に先駆けて発見することを目指す。また、関した高エネルギー宇宙線に関する研究を行う。地下ミューオン観測装置により、ミューオンを伴う原子核起源空気シャワーによる雑音とミューオンを伴わないガンマ線起源空気シャワーによる信号の弁別が可能となる。
本年度は空気シャワー観測装置と地下ミューオン観測装置の連動観測の継続、観測装置の校正や保守を行い、シミュレーション及びデータ解析に従事する研究支援者1名を雇用して研究を推進した。sub-PeV領域ガンマ線を検出するためには、エネルギー分解能の向上がキー要素のひとつであり、新しいエネルギー決定方法を開発をした。シミュレーションで発生させたガンマ線の作る空気シャワーの横広がり分布をNKG関数を用いてフィットした。空気シャワーのコア中心から50m離れた場所の粒子密度S50を用いるエネルギー決定方法は、現状の粒子密度の総和を用いる決定方法より約2倍エネルギー分解能が優れていることが判明し、S50をエネルギーの決定方法（分解能は約20%@0.1PeV）として採用することになった。解析ツールの開発が終了し、数年分のデータを用いたSub-PeV領域ガンマ線放射天体を探索し、近々研究成果を取り纏め予定である。
また、高エネルギー宇宙線に関する研究の一例として、宇宙線中の太陽の影の南北方向のずれを用いて太陽地球間磁場(IMF)の研究を行った。地球・太陽間のIMF磁場はTOWARD方向とAWAY方向に時期に分けられ、宇宙線中の太陽の影を南北方向にシフトさせる。南北方向のシフトの観測値を予想値と比較し、太陽モデルで採用されているIMF磁場が50%程度大きすぎることを示唆する結果を得た。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] ALPACE experiment2017
Author(s)
T. Sako for the ALPACA Collaboration
Organizer
The VII School on Cosmic Rays and Astrophysics, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador, August 21-September 1, 2017
Int'l Joint Research / Invited
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