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グライセン限界(10^<20>eV)を超える最高エネルギー宇宙線の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12304012
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

林田 直明 (2002)  東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (50114616)

手嶋 政廣 (2000-2001)  東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (40197778)

研究分担者 吉田 滋  千葉大学, 理学部, 助教授 (00272518)
瀧田 正人 (瀧田 直人)  東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (20202161)
福島 正己  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (30241227)
千川 道幸  近畿大学, 理工学部, 助教授 (50179941)
林田 直明  東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (50114616)
戸塚 洋司 (戸塚 洋二)  東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (40011712)
川上 三郎  大阪市立大学, 理学部, 教授 (40047337)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
45,100千円 (直接経費: 39,100千円、間接経費: 6,000千円)
2002年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2001年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2000年度: 19,100千円 (直接経費: 19,100千円)
キーワード宇宙線 / チェレンコフ光 / シンチレーション光 / ライダー / 超高エネルギー宇宙線 / 3K背景輻射 / 宇宙線の起源 / 超高エネルギー / 大気蛍光 / GZK cutoff
研究概要

東京大学宇宙線研究所明野観測所に位置するAGASAは、過去12年の観測で、グライセン限界(10^<20>eV)を超える宇宙線を11例観測している。宇宙を満たす3K背景輻射と超高エネルギー宇宙線が衝突により光パイオン生成のチャンネルが開くのがこのエネルギーである。この相互作用は宇宙線のエネルギー損失となる。AGASAはこのカットオフエネルギーを超えて宇宙線を測定しており、非常に興味深い。本研究計画では、この実験結果をより確かなものにするために、チェレンコフ・シンチレーション検出器(CRIS---Cosmic Ray Imaging System)を明野中央に設置し、AGASAのエネルギー較正実験を行った。
平成12年度、平成13年度で、AGASA上空2ステラジアンを覆うCRIS検出器、大気透明度を測定するライダーシステムが完成させた。ライダーシステムは平成13年度冬には、本格稼動し、大気透明度のモニター方法を確立することができた。この結果はNucl. Instr.& Meth.にすでに公開済みである。平成14年度には、CRISを用い、冬季の大気透明度が高い時期に約300時間の宇宙線空気シャワー観測を行った。この観測では、チェレンコフ光による宇宙線の検出を最適化した。この結果、10^<14>eV~10^<16>eVの宇宙線を約10,000例検出し、knee領域のエネルギースペクトルの研究を行った。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] K.Shinozaki et al.: "Upper Limit on Gamma-Ray Flux above 10^<19> eV Estimated by the Akeno Giant Air Shower Array Experiment"Astrophys J.. 571. L117-L120 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamamoto et al.: "Development of Atmospheric Monitoring System at Akeno Observatory for the Telescope Array Project"Nucl. Instrum. Meth.. A488. 191-208 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Uchihori et al.: "Cluster analysis of extremely high energy cosmic rays in the northern sky"Astro Particle Physics. 13. 151-160 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takeda et al.: "Energy determination in the Akeno Giant Air Shower Array experiment"Astro Particle Physics astrop-ph/0209422. (掲載決定). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shinozaki et al.: "Upper Limit on Gamma-Ray Flux above 10^<19> eV Estimated by the Adeno Giant Air Shower Array Experiment"Astrophysical J.. 571. L117-L120 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamamoto et al.: "Development of Atmospheric Monitoring System at Akeno Observatory for the Telescope Array Project"Nucl.Instrum. & Meth.. A448. 191-208 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Uchihori et al.: "Cluster analysis of extremely high energy cosmic rays in the northern sky"Astro Particle Physics. 13. 151-160 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takeda et al.: "Energy determination in the Akeno Giant Air Shower Array experiment"To be published in Astro Particle Physics, asto-ph/0209422.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shinozaki et al.: "Upper Limit on Gamma-Ray Flux above 10^<19>eV Estimated by the Akeno Giant Air Shower Array Experiment"Astrophys J.. 571. L117-L120 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamoto et al.: "Development of Atmospheric Monitoring System at Akeno Observatory for the Telescope Array Project"Nucl.Instrum.Meth.. A488. 191-208 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Uchihori et al.: "Cluster analysis of extremely high energy cosmic rays in the northern sky"Astro Particle Physics. 13. 151-160 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takeda et al.: "Energy determination in the Akeno Giant Air Shower Array experiment"Astro Particle Physics astrop-ph/0209422. (掲載決定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima 他: "Cluster analysis of extremely high energy cosmic rays in the northern sky"Astro Particle Physics. 13. 151-160 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima 他: "Small-Scale Anisotropy of Cosmic Rays Above 1O^<19>eV Observed with the Akeno Giant Air Shower Array"Astro Physical J.. 522. 225-237 (1999)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima 他: "The Anisotropy of Cosmic Ray Arrival Directions around 1O^<18>eV"Astro Particle Physics. 10. 303-311 (1999)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima 他: "Extension of the Cosmic-Ray Energy Spectrum Beyond the Predicted Greisen-Zatsepin-Kuz'min Cutoff"Phys. Rev. Letters. 81. 1163-1166 (1998)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima 他: "Observations of TeV gamma ray flares from Markarian 501 with the Telescope Array Prototype"Astro Physical J. Letter. 504-2. 71-74 (1998)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima 他: "Anisotropy of cosmic-ray arrival direction at 1O^<18>eV observed by AGASA"Proc. Of 27^<th> ICRC Hamburug. 1. 337-340 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 手嶋政廣: "宇宙を飛び交う超高エネルギー(デカジュール)宇宙線"天文月報 日本天文学会編. 94. 103-112 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima et al.: "Cluster Analysis of Extremely High Energy Cosmic Rays in the Northern Sky"Astropart.Phys.. 13. 151-160 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima et al.: "Small-Scale Anisotropy of Cosmic Ray Above 1019eV Observed with the Akeno Giant Air Shower Array"Astropart.Phys.. 10. 225-237 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Teshima et al.: "The Anisotropy of Cosmic Ray Arrival Directions around 1018eV"Astropart.Phys.. 10. 303-311 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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