2023 Fiscal Year Annual Research Report
Search for cosmic PeV particle accelerators using a new cosmic-ray observatory in Andes highland
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19H00678
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
さこ 隆志 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90324368)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日比野 欣也 神奈川大学, 工学部, 教授 (80260991)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 宇宙ガンマ線 / 銀河系宇宙線 / 粒子加速天体 / 空気シャワーアレイ / 地下ミュー粒子検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
南半球で初めて最高エネルギーの宇宙ガンマ線を観測する実験ALPACAの建設を進めている。本科研費によって、その1/4の地上検出器アレイを設置し、安定運用を開始した。前年度末に設置が完了した97台の検出器に対し、6月に初期不良検出器の改善を行い、以降順調に宇宙線空気シャワーデータの蓄積を続けている。装置性能を検証する月の影を、8シグマの統計的有意度で検出に成功した。even-odd法を用いた実データによる検証、月の影、モンテカルロシミュレーション、全てで角度分解能が1度である結果を示している。これは観測している宇宙線の中央エネルギー7TeVに対して妥当な性能である。
半年ほどのデータを用いて南半球の超新星残骸RXJ1713.7-3946からの10-200TeV領域のガンマ線探索を行った。今回は有意な信号検出には至らなかったが、100TeV領域ですでに先行研究に迫るフラックス上限値をつけることができた。その他、シングル係数率の記録を続け、太陽コロナ質量放出に伴うフォーブッシュ減少の検出にも成功している。データは20分ごとに日本に自動転送、自動初期処理され、装置の運転状況をほぼリアルタイムで確認できるようになった。
ガンマ線検出感度を向上するための地下ミュー粒子検出器の設計を確定した。建設は別科研費によるが、24年度から本格的なガンマ線天文学を開始する準備が整った。また、ミュー粒子検出器に必要な大量の水を確保するためにサイト近くのダム水を取得する準備を進め、現地で日本製のフィルターを使うことで十分な水質が得られることを検証した。
メキシコ共同研究者と電波データとガンマ線データを用いた起源粒子探索の研究を進め、ALPACAのデータ解釈の予備研究を行った。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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