研究課題
基盤研究(A)
MeVガンマ線は元素合成を直接観測できる唯一の窓である。しかし不完全な画像法のため停滞していた。我々は電子飛跡検出コンプトンカメラを開発、MeVガンマ線方向測定に成功しガンマ線完全可視化技術を確立、Crab、銀河511keVγ線が1日で検出可能なSMILE2+装置を開発、18年にJAXA豪州気球を用いて銀河を観測。予定通りかに星雲と銀河中心511keV,を4~5σで検出さらに銀河拡散ガンマ線、宇宙背景MeVガンマ線はそれぞれ10σ以上で検出し、0.2~7MeVのスペクトルを求めた。特に銀河拡散γ線が理論より1桁多いことを実証、暗黒物質からの崩壊など未知の機構を示唆する兆候が出た。
MeVガンマ線は原子核反応で出る核ガンマ線であり、大きな謎である宇宙元素合成を直接観測出来る窓である。さらに物質状態での最高温度もMeVであり、宇宙の超高温状態、を調べる有力な手段である。また太陽や地球近傍での高エネルギー粒子もMeV領域であり地球磁場、気候にも大きな影響を与える。このように宇宙論から地球環境まで重要な情報を与える観測の窓であったが画像法が不確定で天文学の中で唯一20年停滞していた。我々は核ガンマ線の完全可視化に世界で初めて成功、その成果を天体観測に利用し一気に従来法の感度を2桁近く上回ることを実証した。核ガンマ線は医療など応用分野も大きく、今後幅広い応用が期待できる。
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