| 研究課題/領域番号 |
20K03996
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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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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
吉田 龍生 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (60241741)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 解像型大気チェレンコフ望遠鏡 / 超高エネルギーガンマ線天体物理学 / ＣＴＡ大口径望遠鏡 / 超高エネルギー宇宙線源 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
宇宙から地球に飛来する陽子や原子核の荷電粒子である超高エネルギー宇宙線は、宇宙のどこでどのように加速されているのかは謎である。2022年からステレオ観測を開始する予定のCherenkov Telescope Array（CTA）計画の大口径望遠鏡により、宇宙線の起源に迫るマルチメッセンジャー宇宙物理学を展開していきたい。そのために、本研究では、チェレンコフ光の観測には必ずしも適さない条件で起こりうる超高エネルギー宇宙線源候補天体の活動時における、ニュートリノや重力波との同時観測の頻度を高めるための準備研究を行う。
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| 研究成果の概要 |
超高エネルギー宇宙線源候補天体の活動性を、20 GeVから1 TeV程度までの低エネルギー帯のガンマ線観測で高頻度に捉え、宇宙線の加速機構に迫るために、建設中のCherenkov Telescope Array（CTA）計画の大口径望遠鏡（LST）2-4号基のステレオ観測を実現に向けた準備研究を行った。低エネルギー帯のガンマ線を捉えるためには、Cherenkov光量を十分に集光できる光学系の要素の性能評価が不可欠である。光学系主要要素であるLSTの主鏡（放物面鏡）を構成する球面分割鏡と、焦点面検出器の光電子増倍管に取り付けるライトガイドについての性能評価を行い、その評価を完了することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
LST-2-4号基の光学系の性能評価の結果、CTA北サイトのLST-2-4号基のステレオ観測開始後、高エネルギーニュートリノ天文学、重力波天文学、他の波長の電磁波天文観測と連携し、20 GeVから1 TeV程度のエネルギー帯の超高エネルギー宇宙線源候補天体フレア時のマルチメッセンジャー観測で十分な貢献を果たすことが期待できることがわかった
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