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エマルション望遠鏡、高速飛跡読取技術を駆使したγ線天体精密観測と宇宙線加速の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13J09408
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関名古屋大学

研究代表者

六條 宏紀  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 機関研究員 (00725814)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードガンマ線天文学 / 原子核乾板 / 気球実験 / 宇宙線
研究実績の概要

最新の原子核乾板および解析技術をガンマ線観測器へ応用することで、現存するGeVガンマ線観測機器よりも1桁高い解像度でガンマ線源を撮像することが可能となる。本研究は、高角度分解能「エマルションガンマ線望遠鏡」を開発し、大面積検出器を気球に搭載して長時間フライトを実施し、現在「未同定」とされている謎のガンマ線天体や、宇宙線加速が示唆される超新星残骸等の精密観測の実現を目指している。
2015年5月、中口径(0.4平米)のエマルション望遠鏡を用いたガンマ線天体Vela pulsarの検出、および100MeV帯域において最高精度でのイメージング実証を目的とした気球実験(JAXA国際大気球実験)をオーストラリアアリススプリングスにて実施した。フライト時間は14.3 h(36 km以上の浮遊時 間11.5 h)、その後、東約1000km離れたロングリーチ近郊にて検出器を回収し、フライト乾板を手にする事に成功した。
現像後の乾板を日本に持ち帰り、名大で開発中の超高速自動飛跡読取装置HTSを使用して記録された飛跡データの取得を実施し、約3 ヶ月の運用で乾板42平米のデジタル化を完了した。取得した飛跡データを解析し、ガンマ線起因の反応(γ→e+e-)を自動選出するソフトウェアの開発を行った。原子核乾板100層を積層したガンマ線コンバーター内に蓄積した反応の系統的な選び出しが現在進行中である。サブサンプルデータを用い、天体検出において主な背景事象となる大気ガンマ線の流束 8.76±2.35 E-3 [/cm^2/s/sr](>150MeV) を導出し、過去の測定と無矛盾な結果が得られた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] GRAINE project, the first balloon-borne, emulsion gamma-ray telescope experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Takahashi, Shigeki Aoki, Keiki Kamada, Saki Mizutani, Ryo Nakagawa, Keita Ozaki, Hiroki Rokujo
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics (PTEP)

      巻: 未定 号: 4 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv046

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] エマルション望遠鏡による ガンマ線天体精密観測計画GRAINE :2015年豪州気球実験2016

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀 他
    • 学会等名
      STE研究集会「太陽地球環境と宇宙線モジュレーション」
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エマルションガンマ線望遠鏡による 2015年豪州気球実験 フライトデータ解析22015

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀 他
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of a balloon-style pressure vessel for GRAINE balloon-borne experiment in 20152015

    • 著者名/発表者名
      H.Rokujo and Naoto Otsuka for the GRAINE collaboration
    • 学会等名
      The 34th International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      The Hague, The Netherlands
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GRAINE計画 気球搭載型エマルション望遠鏡によるガンマ線天体の高解像度・偏光観測2015

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀 他
    • 学会等名
      STE研究集会「太陽地球環境と宇宙線モジュレーション」
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GRAINE 計画:オーストラリア実験の準備状況12014

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀 他
    • 学会等名
      大気球シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GRAINE計画 -原子核乾板によるガンマ線天体精密観測-2014

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀 他
    • 学会等名
      CRCタウンミーティング
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ガンマ線天体精密観測計画GRAINE : オーストラリア気球実験に向けた準備状況2014

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀, 他
    • 学会等名
      第14回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] エマルション望遠鏡によるガンマ線天体精密観測計画GRAINE : 現状報告2014

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀, 他
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 気球搭載型ガンマ線望遠鏡のためのエマルションチェンバーの開発2013

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀, 他
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      高知大
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GRAINE計画 : 次期気球実験に向けた準備状況2013

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀, 他
    • 学会等名
      平成25年度大気球シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GRAINE実験2013

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀, 他
    • 学会等名
      新学術領域研究「ニュートリノフロンティア」研究会
    • 発表場所
      クロス・ウェーブ府中
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 気球搭載型エマルション望遠鏡によるガンマ線天体精密観測計画GRAINE2013

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀, 他
    • 学会等名
      東京大学宇宙線研究所共同利用研究成果発表会
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GRAINE project : gamma-ray observation with balloon-borne emulsion telescope2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo, et al.
    • 学会等名
      KMI International Symposium 2013
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GRAINE project : next balloon-borne experiment in Australia2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo, et al.
    • 学会等名
      ISETS'13
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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