| 研究課題/領域番号 |
19H00678
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
さこ 隆志 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90324368)
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| 研究分担者 |
日比野 欣也 神奈川大学, 工学部, 教授 (80260991)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
2019年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
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| キーワード | 宇宙線 / 最高エネルギーガンマ線 / 空気シャワーアレイ実験 / 天の川銀河 / 宇宙ガンマ線 / 銀河系宇宙線 / 粒子加速天体 / 空気シャワーアレイ / 地下ミュー粒子検出器 / ガンマ線天文学 / 粒子加速 / 銀河宇宙線 / 宇宙線加速 / 銀河系中心 / 100TeV / 空気シャワー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
宇宙から飛来する高エネルギー粒子「宇宙線」は発見から100年以上が経つが、いまだにその起源は明らかではない。本研究では、宇宙線発生天体の周辺で生成される超高エネルギーガンマ線を、世界最高の感度で観測して宇宙線の発生源を探る。南米アンデス山中・ボリビア共和国の標高4700mの土地に新しい宇宙線観測装置を建設して、南半球の空を365日24時間休みなく観測することで、到来数の非常に少ない超高エネルギーガンマ線をとらえることができる。南半球では銀河系中心方向にある超巨大ブラックホールや、超新星残骸、パルサーなどの多くの極限天体が観測可能で、どの天体が（複数か未知の天体か）宇宙線の起源かを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
南米ボリビアの標高4740mの高地に新しい宇宙線空気シャワー観測装置ALPQAUITAを設置し、地上検出器による宇宙線観測を開始した。装置は安定して稼働しており、シミュレーション計算で期待される角度分解能が得られている。また、月による宇宙線遮蔽現象も確認した。超新星残骸RXJ1713.7-3946に対するガンマ線探索を行い、200TeV領域で最高レベルの上限値を得た。
ガンマ線検出感度を高める地下ミュー粒子検出器(MD)の設計を完了し、次期予算による建設開始を待っている。ALPAQUITAと1台のMDによる期待性能を導出し、1年の観測で複数の天体から有意な検出ができることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
南半球で初めてとなる高地での本格的宇宙線空気シャワーアレイを設置し、期待通りの性能で運用を開始した。設計が完了した地下ミュー粒子検出器を建設することで銀河系中心方向のsub-PeVガンマ線放射天体の分布、特性を世界で初めて明らかにできる。これは、宇宙物理学100年以上の課題である、銀河系宇宙線起源の解明につながる成果となる。
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