| 研究課題/領域番号 |
15K05098
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
釜江 常好 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (90011618)
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| 研究分担者 |
奈良 寧 国際教養大学, 国際教養学部, 教授 (70453008)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ガンマ線天体物理 / ニュートリノ天体物理 / 宇宙線の相互作用 / 高エネルギー天体物理 / 素粒子反応 / 原子核反応 / 宇宙線組成 / 原子核宇宙線の相互作用 / 白色矮星 / 宇宙線空気シャワー / 原子核宇宙の相互作用 / 宇宙ガンマ線 / 宇宙電子・陽子線 / 宇宙線ミューオン |
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| 研究成果の概要 |
主目的は、広いエネルギー領域の宇宙線と星間物質の相互作用で生まれる、ガンマ線、ニュートリノ、電子などをシミュレーションすることである。従来のものは、実験データが豊富な陽子だけを扱い、ヘリウム、炭素などの原子核の相互作用で発生する2次粒子の予言能力は限定的であった。
理論モデルは、共鳴状態と原子核反応対応のストリングと、LHCのデータを再現するPythia8を滑らかに接続する枠組みを開発した。観測データとの比較は、現象論的モデルで、最新の電子、陽子、原子核宇宙線のスペクトルや銀河系中心で観測された、ガンマ線と比較した。引き続き、CTAやICECUBE実験のデータと比較できる予測を計算している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
天体GeVガンマ線の観測が大きく発展し、5000以上の点源と、宇宙線とガスの衝突する場所が多数発見された。ガンマ線スペクトルや時間変動は、粒子加速や物質と磁場の分布、さらに宇宙線のスペクトルを教えてくれる。宇宙起源のニュートリノを検出し始めた。
加速器実験のデータに基づいて、宇宙線と標的の組合わせで2次粒子スペクトルを予言することは、学術情報を得るには必修となる。コードを校正する実験は限られたエネルギーでしか存在しない。理論に基きデータを繋ぐシミュレータが、重要となる。 信頼できるシミュレータを作成すれば、既存のデータの解釈だけでなく、近い将来に稼働始める実験の解析にも、極めて有用となる。
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