2019 Fiscal Year Annual Research Report
イメージング核分光による銀河内元素合成・循環その場観測
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16H02185
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
谷森 達 京都大学, 理学研究科, 教授 (10179856)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | MeVガンマ線天文学 / ETCC / 気球実験 / 銀河核ガンマ線 / 銀河中心 / 宇宙背景ガンマ線 / 元素合成 / ダークマター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
MeVガンマ線観測は超新星爆発での元素合成を直接観測できる唯一の窓である。また加速器による不安定核実験からも元素合成が議論されている。しかし宇宙ガンマ線観測は不明確な画像法と高雑音のため結果が少なくデータの比較検討は進んでいない。我々は電子飛跡検出コンプトンカメラ(ETCC)によりMeVガンマ線の完全な到来方向測定に成功しPoint Spread Function(PSF)を定義、PSFで1度の分解能を実現することで、数百のSNの検出が期待される1mCrabの感度の衛星観測装置が実現可能なことを実証した。それを実現するため、まず現在の気球用ETCC観測装置（SMLE-Ⅱ）のPSF10度から5度に改善しJAXA豪州気球を用いて銀河511keVの精密な銀河面分布を測定、PSFの能力を実証することで宇宙核ガンマ観測に基づく「観測的核宇宙物理学」を始動する。
そのため北半球でのCrab観測用に開発したETCC気球観測装置SMLE-Ⅱの有効面積を約４倍改善する必要がある。具体的には底面PSAの放射長を2倍、TPCガス層を2気圧耐圧に変える。μPICをTPC底部から上部に移動し、また底面PSAをガス層内部に入れられるようにする。同時に側面PSAをTPC内部に設置する。この改善でTPCを飛び出す300keV以上の電子の測定、これらの改善で有効面積を約４倍改善したSMILE-II+装を制作する。H2８年度に装置の各要素を開発、H２９年度にSMILE-II+として製作、調整を行い、H30年３月～４月に予定されている豪州での気球実験を予定通り実施、H３０年５月から得られたデータの解析を継続し、H31年度には当初予想どおりCrab、銀河中心511keVを3～５σで検出、さらに10σ以上で銀河拡散ガンマ線の検出に成功。さらに宇宙背景ガンマ線も高精度のデータが期待できることが分かった。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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