| 研究課題/領域番号 |
19H05608
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(S)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
大区分B
|
|---|
| 研究機関 | 早稲田大学 |
|---|
研究代表者 |
鳥居 祥二 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (90167536)
|
|---|
| 研究分担者 |
森 正樹 立命館大学, 理工学部, 教授 (80210136)
田村 忠久 神奈川大学, 工学部, 教授 (90271361)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
201,240千円 (直接経費: 154,800千円、間接経費: 46,440千円)
2023年度: 36,010千円 (直接経費: 27,700千円、間接経費: 8,310千円)
2022年度: 35,750千円 (直接経費: 27,500千円、間接経費: 8,250千円)
2021年度: 36,010千円 (直接経費: 27,700千円、間接経費: 8,310千円)
2020年度: 36,010千円 (直接経費: 27,700千円、間接経費: 8,310千円)
2019年度: 57,460千円 (直接経費: 44,200千円、間接経費: 13,260千円)
|
|---|
| キーワード | 高エネルギー宇宙線 / 宇宙線加速 / 宇宙線銀河内伝播 / 近傍加速源 / 暗黒物質 / 多波長天文学 / 国際宇宙ステーション / カロリメータ / 宇宙線加速源 / 銀河宇宙線 / 宇宙ステーション / 宇宙線電子成分 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
高エネルギー宇宙線電子望遠鏡(CALET) は、2015 年10 月より国際宇宙ステーションの日本実験棟「きぼう」において高エネルギー宇宙線の直接観測を継続し、重要な観測成果の発表を開始している。本研究では、CALET 長期観測により、原子核成分(ハドロン) と電子成分(レプトン) の双方で"標準モデル" の中心的仮説である、超新星残骸における衝撃波加速と銀河内伝播過程を直接的に検証する。原子核成分では100 TeV 領域における加速限界の検出、電子成分ではTeV 領域での近傍加速源の初同定を目指す。さらに、全電子スペクトルの特徴的な構造に着目して、TeV 領域での暗黒物質の検出に挑戦する。
|
| 研究実績の概要 |
本研究で実施している国際宇宙ステーションに搭載したCALETによる高エネルギー宇宙線の観測は、2015年10月から約8.5年に亘って極めて順調に実施されている。JAXAと連携した軌道上観測の常時モニタリングを行って観測運用の最適化を図ることにより、効率的かつ安定的な観測を実現している。その結果、主要な観測モードである高エネルギー(>10GeV)トリガーによる観測イベント数はすでに約20億に達しており、(1)1 GeV-10 TeV領域の電子、(2)10 GeV-数100 TeV領域の陽子・原子核、(3)1 GeV-1 TeV領域のガンマ線の高精度観測を実現している。
今年度の成果として、電子観測では世界で最も高いエネルギー領域での直接観測に成功し、新たに10 GeVー7.5 TeVのエネルギースペクトルの観測結果をPRLで発表している。そして、本研究の主要課題であるTeV領域での近傍加速源の存在に関する重要な解釈を行なっている。陽子・原子核観測では、40 GeV-250 TeVにおけるヘリウムのエネルギースペクトルの観測結果をPRLに発表している。そして、陽子や炭素、酸素と共通するスペクトルの硬化が、ほぼ同じエネルギー領域(~500 GeV/Z)に検出されており、その原因解明に不可欠な知見が得られている。加えて、10 TeV/Z領域には陽子と符合するスペクトルの軟化が検出されており、超新星残骸での衝撃波加速の限界を示唆する成果であると考えられている。
そのほか、10 GeV以下の電子、陽子の太陽変調の約6年間の同時観測により、太陽変調の電荷依存性を検出し、従来のForce-Field近似をこえるドリフトモデルによる解釈に成功している。今年度の最新の研究成果については、宇宙線国際会議（22件、内1件は招待講演）、日本物理学会（13件）等国内外の会議において発表している。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
|
