2021 Fiscal Year Annual Research Report
大口径大気チェレンコフγ線望遠鏡の稼働で迫る高エネルギー天体現象の発展的理解
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17H01126
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
窪 秀利 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40300868)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中森 健之 山形大学, 理学部, 教授 (30531876)
片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
齋藤 隆之 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (60713419)
櫛田 淳子 東海大学, 理学部, 教授 (80366020)
Mazin Daniel 東京大学, 宇宙線研究所, 特任准教授 (90747990)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 宇宙ガンマ線 / 大気チェレンコフ望遠鏡 / 宇宙線 / ブラックホール / 活動銀河核 / 白色矮星 / 暗黒物質探索 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、次世代ガンマ線天文台であるチェレンコフ望遠鏡大規模アレイ計画Cherenkov Telescope Array (CTA)の口径23m望遠鏡LSTの4台アレイの建設を完了し、現行のガンマ線望遠鏡MAGICと合わせた観測により、高エネルギー天体の放射・粒子加速機構や宇宙線起源の解明および暗黒物質対消滅γ線探索を行うことである。本年度、以下の成果を得た。
１、（１）建設予定のLST望遠鏡2－4号基に搭載する、光電子増倍管(PMT)と波形GHzサンプリング回路からなる光検出モジュールの製作・調整を完了させ、カメラ筐体への組み上げを行った。さらに、2号基カメラの統合試験を開始した。（２）LST初号機による活動銀河核や白色矮星、天の川銀河中心領域などの科学観測を行った。
２、MAGIC望遠鏡によるTeV領域ガンマ線観測のデータを解析した。（１）巨大ブラックホール天体である電波銀河M87を電波(Event Horizon Telescope, 東アジアVLBIネットワーク)、可視、X線、ガンマ線で2017年に共同観測したデータを解析し、ガンマ線は、ブラックホール近傍の電波放射領域とは異なる場所から放射されていることが示された。（２）天の川銀河中心領域を、MAGICで、2013年から2020年まで観測し、暗黒物質質量 0.9-100 TeVの暗黒物質対消滅断面積の上限値を求め、20 TeV以上に対して従来に比べ約2倍強い制限を与えた。（３）爆発を繰り返す再帰新星RS Ophが2021年に爆発を起こし、MAGICで追観測した結果、γ線を検出した。H.E.S.S.望遠鏡による検出とともに、超高エネルギーγ線領域で再帰新星が検出された最初の観測となった。Fermi-LATとMAGICで観測されたスペクトルは、新星の衝撃波で加速された電子よりも陽子によるγ線放射の方がよく説明できた。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Search for Gamma-Ray Spectral Lines from Dark Matter Annihilation up to 100 TeV toward the Galactic Center with MAGIC2023
Author(s)
MAGIC Collaboration, H.Abe, M.Huetten, T.Inada, K.Kohri, H.Kubo, J.Kushida, D.Mazin, T.Nakamori, T.Saito, M.Teshima, et al.
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 130
Pages: id.061002
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Observation of the Gamma-Ray Binary HESS J0632+057 with the H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS Telescopes2021
Author(s)
VERITAS Collaboration, H.E.S.S. Collaboration, MAGIC Collaboration, V.A.Acciari, H.Kubo, J.Kushida, D.Mazin, T.Nakamori, T.Saito, M.Teshima, et al.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 923
Pages: id.241
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] MAGIC report 82: A robust lower bound on intergalactic magnetic fields from Fermi/LAT and MAGIC observations of 1ES 0229+2002022
Author(s)
I.Vovk, K.Asano, G.Ceribella, Y.Fukazawa, D.Hadasch, M.Huetten, T.Inada, H.Kubo, J.Kushida, D.Mazin, T.Nakamori, K.Nishijima, K.Noda, S.Nozaki, T.Saito, J.Sitarek, M.Strzys, Y.Suda, M.Takahashi, R.Takeishi, M.Teshima, T.Yamamoto, The MAGIC Collaboration, A.Neronov, D.Semikoz, A.Korochkin
Organizer
日本物理学会 2022年年次大会
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[Presentation] MAGIC report 83: Highlights of Galactic observations with the MAGIC telescopes2022
Author(s)
Daniela Hadasch,Katsuaki Asano, Yasushi Fukazawa, Hidetoshi Kubo, Junko Kushida, Daniel Mazin, Takeshi Nakamori, Kyoshi Nishijima, Koji Noda, Akira Okumura, Takayuki Saito, Marcel Strzys, Yusuke Suda, Hiroyasu Tajima, Mitsunari Takahashi, Masahiro Teshima, Ievgen Vovk, Tokonatsu Yamamoto, The MAGIC Collaboration
Organizer
日本物理学会 2022年秋季大会
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[Presentation] MAGIC report 84: Search for gamma-ray spectral lines from Dark Matter annihilation up to 100 TeV in the Galactic Centre region with MAGIC2022
Author(s)
M.Huetten, T.Inada, D.Kerszberg, K.Kohri, N.Hiroshima, J.Rico, M.Teshima, K.Asano, G.Ceribella, Y.Fukazawa, D.Hadasch, H.Kubo, J.Kushida, D.Mazin, T.Nakamori, K.Nishijima, K.Noda, A.Okumura, T.Saito, M.Strzys, Y.Suda, H.Tajima, M.Takahashi, I.Vovk, T.Yamamoto, The MAGIC Collaboration
Organizer
日本物理学会 2022年秋季大会
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[Presentation] Commissioning of the camera of the first Large Size Telescope of the Cherenkov Telescope Array2021
Author(s)
T.Saito, C.Delgado, O.Blanch, D.Hadasch, Y.Inome, Y.Kobayashi, H.Kubo, D.Mazin, T.Nakamori, S.Nozaki, T.Oka, A.Okumura, S.Sakurai, Y.Sunada, M.Takahashi, T.Yamamoto and T.Yoshida for the CTA LST Project
Organizer
37th International Cosmic Ray Conference (ICRC2021), online
Int'l Joint Research
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[Presentation] Camera Calibration of the CTA-LST prototype2021
Author(s)
Yukiho Kobayashi, Akira Okumura, Franca Cassol, Hideaki Katagiri, Julian Sitarek, Pawel Gliwny, Seiya Nozaki and Yuto Nogami for the CTA LST project
Organizer
37th International Cosmic Ray Conference (ICRC2021), online
Int'l Joint Research
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