最高エネルギーガンマ線観測で紐解く宇宙粒子加速器PeVatronの謎

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H04912
• Research Category: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 瀧田 正人 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (20202161)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大西 宗博 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (10260514) ; 大嶋 晃敏 中部大学, 理工学部, 教授 (10546336) ; 片寄 祐作 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90323930)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31

Summary of the Research Project

本計画ではボリビアのアンデス高原（標高4，740m）に宇宙線・ガンマ線観測装置を設置し、未開拓の南天において、世界最高感度で最高エネルギー(sub-PeVから PeV領域)ガンマ線の広視野連続観測を行う。地上に空気シャワーの電磁成分を捉える粒子検出器を260，000平方メートルに渡り設置し、地下にミューオンを捉える検出器を6，500平方メートルに渡り設置する。空気シャワー中のミューオン粒子数を捉えることにより、ガンマ線とバックグラウンドである原子核宇宙線とを分離し、高い感度でのガンマ線観測を行う。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

南天には超新星残骸、パルサー風星雲、星形成領域、銀河系中心など、sub-PeVからPeV領域ガンマ線放射天体・領域候補が数多く存在することが示唆され、世界に先駆けて南天での最高エネルギーガンマ線天文学の開拓が期待できる。また、広視野連続観測により南天の宇宙像を描くことができる。宇宙線をPeV領域まで加速し、sub-PeV/PeV領域ガンマ線を放出している宇宙加速器PeVatronがどこかに存在するはずである。北天ではそれが見つからなかったが、南天でそれが発見され、正体が解明される可能性がある。