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高エネルギー一次宇宙線の化学的組成と点源探索および恒星時異方性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15403005
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大阪市立大学

研究代表者

林 嘉夫  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00106337)

研究分担者 川上 三郎  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 名誉教授 (40047337)
荻尾 彰一  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20242258)
吉越 貴紀  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 講師 (30322366)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2004年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード空気シャワー / ガンマ線点源 / 拡散ガンマ線 / 宇宙線原子核組成 / 太陽活動 / 国際研究者交流 / インド / 一次宇宙線原子核組成 / ミューオン
研究概要

宇宙線の起源,加速機構,伝播を研究するために
1.高エネルギー一次宇宙線(10^<13>~10^<17>eV,knee領域)の化学的組成と加速機構の解明
2.ガンマ線点源の探索及び拡散ガンマ線の強度分布(10^<13>~10^<15>eV)
3.一次宇宙線の恒星時異方性に関し,その現象の確立とモデルの検証(10^<11>~10^<13>eV)
4.太陽フレア時の粒子加速機構の解明
をインド国立タタ基礎科学研究所と南インド・ウーティーで国際共同研究を行った。研究期間内にシンチレーション検出器を約250台から350台に増設した。これに伴いデータ集積頻度も約18Hzから約28Hzに増加した。4年間で収集した空気シャワー総数は約3×10^9を得た。これらの空気シャワーデータの解析から月の影を求め,20TeV以上の一次宇宙線に対して0.9°の到来方向の測定精度を得た。これからカニ星雲からのγ線の強度を得た。各エネルギー領域ではγ線の有意度は2σ余りとあまり高くないが,1)ミューレスシャワーの解析で初めて有意な値が得られた。2)γ線量をエネルギーに対して点ではなくスペクトラムとして得られたことが成果としてしてあげられる。また,銀河面および全天からの拡散γ線の上限を求めた。大面積ミューオン望遠鏡により3×10^<11>の方向別ミューオンデータを得た。これらのデータを解析し,太陽フレア時の高エネルギー粒子の頻度の上限を得た。また,恒星時異方性のモデルの検証をおこなった。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2010 2009 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] The angular resolution of the GRAPES-3 array from the shadows of the Moon and the Sun2010

    • 著者名/発表者名
      A.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Astroperticle Physics 33

      ページ: 97-107

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Forbush decreases and turbulence levels at coronal mass ejection fronts2009

    • 著者名/発表者名
      P.Subramanina, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics 494

      ページ: 1107-1118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of some EAS properties using new scintillator detectors developed for the GRAPES-3 experiment2009

    • 著者名/発表者名
      P.K.Mohanty, et al.
    • 雑誌名

      Astroperticle Physics 31

      ページ: 24-36

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Did the 28 October 2003 solar flare accelerate protons to ≧20 GeV? A study of the subsequent Forbush decrease with the GRAPES-3 tracking muon telescope2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nonaka, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 74

      ページ: 52003-52003

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Did the 28 October 2003 solar flare accelerate protons to≧20GeV? A study of the subsequent Forbush decrease with the GRAPES-3tracking muon telescope2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nonaka, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 74

      ページ: 52003-52003

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Did the 28 October 2003 solar flare accelerate protons to ≧20GeV? A study of the subsequent For bush decrease with the GRAPES-3 tracking muon telescope2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nonaka, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 74

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] GRAPES-3-A high-density air shower array for studies on the structure in the cosmic-ray energy spectrum near the knee2005

    • 著者名/発表者名
      S.K.Gupta, et Al.
    • 雑誌名

      Nuclear Inst.and Methods in Physics Research A 540

      ページ: 311-323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A large area muon tracking detector for ultra-high energy cosmic ray astrophysics-The GRAPES-3 experiment2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Inst.and Methods in Physics Research A 545

      ページ: 643-657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A high performance, low cost, leading edge discriminator2005

    • 著者名/発表者名
      S.K.Gupta, et Al.
    • 雑誌名

      PRAMANA-journal of physics 65

      ページ: 273-283

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Short Term Variations of Galactic Cosmic Rays Observed with GRAPES-3 Muon Telescopes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nonaka, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference(Pune) 1

      ページ: 359-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simultaneous Detection of the Loss-Cone Anisotropy with Ooty and Akeno Muon Telescopes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nonaka, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference(Pune) 1

      ページ: 363-366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study of siderial anisotropy of osmic rays with GRAPES-3 Muon Telescopes2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kojima, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference(Pune) 2

      ページ: 81-84

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Test of PMT uniformity for the GRAPES-3 experiment2005

    • 著者名/発表者名
      A.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference(Pune) 5

      ページ: 335-338

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Angular Resolution of the GRAPES-3 EAS Array for UHE Gamma Ray Astronomy2005

    • 著者名/発表者名
      P.K.Mohanty, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference(Pune) 6

      ページ: 21-24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A detailed study on nuclear composition of primary cosmic rays around the knee with GRAPES-32005

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference(Pune) 6

      ページ: 209-212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] GRAPES-3 Experiment2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi on behalf of GRAPES-3 Collaboration
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference Highlight lectures(Pune) 10

      ページ: 243-254

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] GRAPES-3-A high-density air shower array for studies on the structure in the cosmic-ray energy spectrum near the knee2005

    • 著者名/発表者名
      S.K.Gupta, et Al.
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A 540

      ページ: 311-323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Short Term Variations of Galactic Cosmic Rays Observed with GRAPES-3 Muon Telescopes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nonaka et al.
    • 雑誌名

      Proc.29th International Cosmic Ray Conference (Pune) 1

      ページ: 359-362

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Simultaneous Detection of the Loss-Cone Anisotropy with Ooty and Akeno Muon Telescopes.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nonaka et al.
    • 雑誌名

      Proc.29th International Cosmic Ray Conference (Pune) 1

      ページ: 363-366

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A study of sidereal anisotropy of Cosmic rays with GRAPES-3 Muon Telescopes2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kojima et al.
    • 雑誌名

      Proc.29th International Cosmic Ray Conference (Pune) 2

      ページ: 81-84

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tests of PMT uniformity for the GRAPES-3 experiment2005

    • 著者名/発表者名
      A.Oshima et al.
    • 雑誌名

      Proc.29th International Cosmic Ray Conference (Pune) 5

      ページ: 335-338

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A detailed study on nuclear composition of primary cosmic rays around the knee with GRAPES-32005

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka
    • 雑誌名

      Proc.29th International Cosmic Ray Conference (Pune) 6

      ページ: 209-212

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] GRAPES-3 Experiment2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi et al.
    • 雑誌名

      Proc.29th International Cosmic Ray Conference (Pune) 10

      ページ: 243-254

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] GRAPES-3-A high-density air shower array for studies on the structure in the cosmic-ray energy spectrum near the knee2005

    • 著者名/発表者名
      S.K.Gupta, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A 540

      ページ: 311-323

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A large area muon tracking detector for ultra-high energy cosmic ray astrophysics - The GRAPES-3 experiment2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A 545

      ページ: 643-657

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hayashi, et al.: "Upper Limit on the Diffuse Gamma Ray Flux Using Air Shower Observations at Ooty"Proceedings of the 28th International Cosmic ray Conference (Tsukuba). 2273-2276 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tanaka, et al.: "A Study of Nuclear Composition of Primary Cosmic Rays above 100TeV"Proceedings of the 28th International Cosmic ray Conference (Tsukuba). 155-158 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nonaka, et al.: "Study of Cosmic Ray short Term Variations Using GRAPES-3 Muon Telescopes"Proceedings of the 28th International Cosmic ray Conference (Tsukuba). 3569-3572 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kojima, et al.: "Observation of Anisotropy of Cosmic Rays with Solar Time Using the Multidirectional Muon Telescope of GRAPES-3"Proceedings of the 28th International Cosmic ray Conference (Tsukuba). 3913-3916 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kojima, et al.: "Study on Cosmic Ray Sidereal Anisotropy with the Multidirectional Muon Telescope at Ooty"Proceedings of the 28th International Cosmic ray Conference (Tsukuba). 3957-3960 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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