| 研究課題/領域番号 |
19KK0074
|
|---|
| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 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
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
さこ 隆志 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90324368)
|
|---|
| 研究分担者 |
野中 敏幸 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (30506754)
木戸 英治 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (00633778)
藤井 俊博 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (50706877)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
|
|---|
| キーワード | 宇宙線 / アマテラス粒子 / 粒子加速 / 銀河系外天体 / 空気シャワー実験 / 最高エネルギー宇宙線 / 空気シャワーアレイ実験 / 宇宙ニュートリノ / 極高エネルギー宇宙線 / 近傍銀河 / 空気シャワー / ホットスポット / 高エネルギー天体現象 / 大気蛍光望遠鏡 / 地上粒子検出器 / プラスチックシンチレータ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
極高エネルギー宇宙線は、たったひとつの粒子が10ジュールを超えるエネルギーを持つ宇宙放射線である。その起源として、大質量星の爆発や、ブラックホールの重力エネルギー解放、あるいは銀河同士の衝突など、壮大な高エネルギー宇宙現象が考えられているが、いまだ答えは見つかっていない。米国ユタ州で拡張テレスコープアレイ実験による宇宙線観測を推進し、テレスコープアレイ実験が報告した宇宙線到来方向の集中「ホットスポット」の存在を明らかにする。この観測で極高エネルギー宇宙線天文学を確立し、宇宙物理学の最重要課題の一つである宇宙線の起源解明をすすめる。
|
| 研究成果の概要 |
テレスコープアレイ実験の拡張地上検出器による安定運用を実現した。コロナ禍で初期調整や保守のための渡航が叶わず時間を要したが、ユタ大学との作業分担とオンライン議論によって達成した。拡張部分によるエネルギースペクトル導出も成功し、先行研究と矛盾のないスペクトルを測定した。
オリジナルのテレスコープアレイ実験の運用も継続し、2021年5月には史上二番目に高いエネルギーを持つ宇宙線の観測に成功した。「アマテラス粒子」と名付けたこの事象は世界中のメディアで話題となり、宇宙線研究への注目を集めた。
宇宙磁場を考慮した到来方向解析も進め、爆発的星生成銀河相関への影響やアマテラス粒子起源の解釈に適用した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙から10ジュールにも相当するエネルギーを持つ超高エネルギー宇宙線が到来していることは現代物理学の最大の謎のひとつである。本研究を通してテレスコープアレイ実験が2021年に観測した、史上2番目にエネルギーの高い宇宙線（通称アマテラス）の報告は、日本のみならず世界で高い関心を集めた。観測能力を向上した拡張テレスコープアレイの安定運用が本研究によって成功したことで、アマテラスのような驚くべき自然現象を今後も発見し、物理学の基本問題の解明に挑み社会の期待に応えることができる。
|
