ｓｕｂ－ＰｅＶ領域宇宙ガンマ線で見る高エネルギー宇宙

• 研究課題/領域番号: 15H02084
• 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: 瀧田 正人 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (20202161)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円); 2017年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2016年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2015年度: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円)
• キーワード: 空気シャワー / ミューオン / 宇宙線 / ガンマ線 / チベット / 水チェレンコフ / sub-PeV / 宇宙 / 太陽の影 / IMF磁場 / NKG関数 / 恒星時異方性 / 高エネルギー

研究成果の概要

中国チベットの標高4300 mに設置されたチベット空気シャワー観測装置と水チェレンコフ型地下ミューオン観測装置との連動実験を行い、世界最高感度でsub-PeV領域宇宙ガンマ線放射天体の探索を行うとともに、TeVからsub-PeV領域の原子核宇宙線・ガンマ線で見た宇宙を探求する。
100m2のミューオン検出器を用いてかに星雲からの0.14 PeV以上のガンマ線放射に対して世界で最も厳しい上限値を得た。又、4200 m2の大型ミューオン検出器を用いた観測を開始・継続中である。その他、数TeV - 1 PeVの宇宙線の精密測定により、恒星時異方性及び太陽地球間磁場モデルに関する新たな知見を得た。

研究成果

• [国際共同研究] 高能物理研究所/国家天文台/チベット大学(中国)
• [国際共同研究] サンアンドレス大学(ボリビア)
• [国際共同研究] 高能物理研究所/国家天文台/チベット大学(中国)
• [国際共同研究] サンアンドレス大学(ボリビア)
• [雑誌論文] Evaluation of the Interplanetary Magnetic Field Strength Using the Cosmic-Ray Shadow of the Sun (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Amenomori et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 120
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Energy Determination of Gamma-Ray Induced Air Showers Observed by An Extensive Air Shower Array (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kawata, T. K .Sako, M. Ohnishi, M. Takita, Y. Nakamura, M. Takita
  • 雑誌名: Experimental Astronomy 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1007/s10686-017-9530-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The bursts of high energy events observed by the telescope array surface detector (2017)
  • 著者名/発表者名: R. U. Abbasi et al.
  • 雑誌名: Physics Letters A 巻: 35 号: 32 ページ: 2565-2572
  • DOI: 10.1016/j.physleta.2017.06.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Energy Spectrum of Cosmic-ray Electron and Positron from 10 GeV to 3 TeV Observed with the Calorimetric Electron Telescope on the International Space Station (2017)
  • 著者名/発表者名: Adriani O., Akaike Y., Asano K., et al.
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW LETTERS 巻: 119 号: 18 ページ: 181101-181101
  • DOI: 10.1103/physrevlett.119.181101
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Tibet MD+AS Project (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Amenomori et al.
  • 雑誌名: Proceedings of ICRC2017, Busan, Korea, July 12-20, (2017) 巻: ID831 ページ: 1-7
  • 国際共著
• [雑誌論文] The ALPACA Project (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Takita for the ALPACA collaboration
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 145 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1051/epjconf/201714501002
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Northern sky Galactic Cosmic Ray anisotropy between 10 and 1000 TeV with the Tibet Air Shower Array (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Amenomori, D. Chen, S. W. Cui, Danzengluobu, J. Huang, H. Y. Jia, K. Kawata, M. Ohnishi, T. K. Sako, M. Takita, X. Y. Zhang et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 836 号: 2 ページ: 153-153
  • DOI: 10.3847/1538-4357/836/2/153
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Search for EeV protons of galactic origin (2017)
  • 著者名/発表者名: R.U. Abbasi, S. Ogio, T. Nonaka, H. Sagawa, Y. Tsunesada, et al.
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 巻: 86 ページ: 21-26
  • DOI: 10.1016/j.astropartphys.2016.11.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The energy spectrum of cosmic rays above 10^17.2 eV measured by the fluorescence detectors of the Telescope Array experiment in seven years (2016)
  • 著者名/発表者名: R. U. Abbasi, T. Nonaka, S. Ogio, H. Sagawa, M. Takeda, Y. Tsunesada, S. Udo et al.
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 巻: 80 ページ: 131-140
  • DOI: 10.1016/j.astropartphys.2016.04.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] CALET Upper Limits on X-Ray and Gamma-Ray Counterparts of GW151226 (2016)
  • 著者名/発表者名: O. Adriani, Y. Akaike, K. Asano, Y. Asaoka, M. G. Bagliesi, G. Bigongiari, W. R. Binns, S. Bonechi, M. Bongi, P. Brogi, J. H. Buckley, N. Cannady, G. Castellini, C. Checchia, M. L. Cherry, G. Collazuol, V. Di Felice, K. Ebisawa, T. Sakamoto, H. Tomida, et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 829 号: 1 ページ: 20-24
  • DOI: 10.3847/2041-8205/829/1/l20
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Search for Gamma Rays above 100 TeV from the Crab Nebula with the Tibet Air Shower Array and 100 m2 Muon Detector (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Amenomori, K. Kawata, et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 813 号: 2 ページ: 98-102
  • DOI: 10.1088/0004-637x/813/2/98
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sensitivity of YAC to measure the light-component spectrum of primary cosmic rays at the 'knee' energies (2015)
  • 著者名/発表者名: L. M. Zai et al.
  • 雑誌名: Phys. G. Nucl. Part. Phys. 巻: 42
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Performance of the Tibet hybrid experiment (YAC-II + Tibet-III + MD) to measure the energy spectra of the light primary cosmic rays at energies 50-10,000 TeV (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Huang et al.
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 巻: 66 ページ: 18-30
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The TIBET AS + MD Project: progress report 2015 (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Amenomori et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the 34th International Cosmic Ray Conference, 30 July - 6 August, 2015, The Hague, The Netherlands 巻: -
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Energy Determination and Gamma/Hadron Separation Using the Lateral Distribution of EAS for the 100 TeV Gamma-Ray Astronomy (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kawata et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the 34th International Cosmic Ray Conference, 30 July - 6 August, 2015, The Hague, The Netherlands 巻: -
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究10 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中村佳昭
  • 学会等名: 日本物理学会（東京理科大学野田キャンパス 3月22日～3月25日）
• [学会発表] ALPACA実験7: ALPAQUITA進捗状況2 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川田和正
  • 学会等名: 日本物理学会（東京理科大学野田キャンパス 3月22日～3月25日）
• [学会発表] Study of the magnetic field between the Sun and the Earth by the Sun shadow (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Takita for the Tibet ASgamma Collboration
  • 学会等名: AOGS2017, Singapore, Aug 6-11, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] The Tibet AS+MD Project; status report 2017 (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Takita for the Tibet ASgamma Collaboration
  • 学会等名: ICRC2017, Busan, Korea, July 12-20, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Solar magnetic field strength and the Sun's Shadow observed by the Tibet Air Shower Array (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakamura for the Tibet ASgamma Collaboratoin
  • 学会等名: ICRC2017, Busan, Korea, July 12-20, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Interplanetary Coronal Mass Ejection and the Sun's Shadow Observed by the Tibet Air Shower Array (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kawata for the Tibet ASgamma Collaboratoin
  • 学会等名: ICRC2017, Busan, Korea, July 12-20, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of high energy cosmic rays by the new Tibet hybrid experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Huang for the Tibet ASgamma Collaboratoin
  • 学会等名: ICRC2017, Busan, Korea, July 12-20, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] The overview of the ALPACA Experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Ohnishi for the ALPACA Collaboration
  • 学会等名: ICRC2017, Busan, Korea, July 12-20, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] ALPAQUITA Array in the ALPACA Project (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kawata for the ALPACA Collaboration
  • 学会等名: ICRC2017, Busan, Korea, July 12-20, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Overview and current status of the ALPACA experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Sako for the ALPACA Collaboration
  • 学会等名: TeVPA2017, Colombus, Ohio, U.S.A., August 7-11, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] ALPACE experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Sako for the ALPACA Collaboration
  • 学会等名: The VII School on Cosmic Rays and Astrophysics, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador, August 21-September 1, 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Sub- and multi-TeV cosmic ray anisotropies observed with Japanese underground muon detectors and the Tibet Air shower experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Munakata
  • 学会等名: CRA2017, Guadalajara, Jalisco, Mexico, October 10-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 空気シャワーコア検出器を用いたTeV領域軽原子核宇宙線スペクトルの研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 片岡幹博
  • 学会等名: 日本物理学会（宇都宮大学峰キャンパス 9月12日～9月15日）
• [学会発表] ALPACA実験6: ALPAQUITAの進捗状況 (2017)
  • 著者名/発表者名: 堀田直己
  • 学会等名: 日本物理学会（宇都宮大学峰キャンパス 9月12日～9月15日）
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究8 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川田和正
  • 学会等名: 日本物理学会（宇都宮大学峰キャンパス 9月12日～9月15日）
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究9 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村佳昭
  • 学会等名: 日本物理学会（宇都宮大学峰キャンパス 9月12日～9月15日）
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究6 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宗像一起
  • 学会等名: 日本物理学会（大阪大学豊中キャンパス3月17日-3月20日）
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究7 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村佳昭
  • 学会等名: 日本物理学会（大阪大学豊中キャンパス3月17日-3月20日）
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイにおける100TeVガンマ線のエネルギー決定方法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川田和正
  • 学会等名: 日本物理学会（大阪大学豊中キャンパス3月17日-3月20日）
• [学会発表] ALPACA実験4:ALPACA実験のためのモンテカルロシミュレーション1 (2017)
  • 著者名/発表者名: 片岡厚典
  • 学会等名: 日本物理学会（大阪大学豊中キャンパス3月17日-3月20日）
• [学会発表] ALPACA実験5:フロントエンドエレクトロニクス開発2 (2017)
  • 著者名/発表者名: 徳永恭助
  • 学会等名: 日本物理学会（大阪大学豊中キャンパス3月17日-3月20日）
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究3 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村佳昭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] The ALPACA Project (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Takita for the ALPACA collaboration
  • 学会等名: ISVHECRI2016
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ALPACA実験1:ALPACA実験計画概要 (2016)
  • 著者名/発表者名: 瀧田正人
  • 学会等名: 日本物理学会（宮崎大学木花キャンパス9月21日-9月24日）
• [学会発表] ALPACA実験2:ALPAQITAアレイ概要 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐古崇志
  • 学会等名: 日本物理学会（宮崎大学木花キャンパス9月21日-9月24日）
• [学会発表] ALPACA実験3:フロントエンドエレクトロニクス開発1 (2016)
  • 著者名/発表者名: 徳永恭助
  • 学会等名: 日本物理学会（宮崎大学木花キャンパス9月21日-9月24日）
• [学会発表] シミュレーションによる理想的な空気シャワーアレイの研究1 (2016)
  • 著者名/発表者名: 片岡厚典
  • 学会等名: 日本物理学会（宮崎大学木花キャンパス9月21日-9月24日）
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究4 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川田和正
  • 学会等名: 日本物理学会（宮崎大学木花キャンパス9月21日-9月24日）
• [学会発表] チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究5 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村佳昭
  • 学会等名: 日本物理学会（宮崎大学木花キャンパス9月21日-9月24日）
• [学会発表] チベット空気シャワー実験で観測された太陽の影 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村佳昭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] The TIBET AS + MD Project: progress report 2015 (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Takita
  • 学会等名: The 34th International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: The Hague, Netherlands
  • 年月日: 2015-07-30
  • 国際学会
• [学会発表] Energy Determination and Gamma/Hadron Separation Using the Lateral Distribution of EAS for the 100 TeV Gamma-Ray Astronomy (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Kawata
  • 学会等名: The 34th International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: The Hague, Netherlands
  • 年月日: 2015-07-30
  • 国際学会
• [学会発表] Search for gamma rays above 100 TeV from the Crab Nebula using the Tibet air shower array and the 100 m2 muon detector (2015)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Sako
  • 学会等名: The 34th International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: The Hague, Netherlands
  • 年月日: 2015-07-30
  • 国際学会
• [備考] Tibet ASgamma実験
  • URL: http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/em/index-j.html
• [備考] ALPACA実験
  • URL: http://alpaca-experiment.org/index_ja.html
• [備考] チベットASgamma実験
  • URL: http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/em/index-j.html
• [備考] チベットASγ実験
  • URL: http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/em/index-j.html