| 研究課題/領域番号 |
21H04472
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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 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
高橋 覚 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 特命助教 (40402432)
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| 研究分担者 |
中野 敏行 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (50345849)
青木 茂樹 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (80211689)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 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 |
42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円)
2023年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2022年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2021年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
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| キーワード | ガンマ線天文学 / マルチメッセンジャー天文学 / 気球実験 / 原子核乾板 / 多段シフター / タイムスタンプ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
宇宙ガンマ線観測は、宇宙線物理学、高エネルギー天体物理学、宇宙論、基礎物理と多岐にわたる波及効果をもたらす。また近年のニュートリノや重力波も併せたマルチメッセンジャー天文学において、ガンマ線は決定的に重要なメッセンジャーを担う。多段シフターによる時間情報を持つ革新的な原子核乾板検出器(時間分解原子核乾板検出器)を実現し、世界最高角度分解能、世界初偏光有感、世界最大口径面積での宇宙ガンマ線精密観測への展開を目指す。
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| 研究成果の概要 |
優れた空間分解能を持つエマルションフィルムにより、高エネルギーガンマ線の痕跡を極めて緻密に捉えられる。そして時刻付与機構「多段シフター（多段のエマルションフィルムから構成され、各段を固有の周期で動かす）」を併せることによって優れたガンマ線望遠鏡に成り得る。口径面積・観測時間の拡大を図る上で、多段シフターの大幅な軽量化・長時間化が鍵となる。従来の多段シフターの駆動機構を見直し、大口径面積・長時間観測を実現するローラー駆動型多段シフターを考案した。最終的にフライトモデル計4台・全口径面積5㎡を実現した。また2023年気球実験を達成し、ローラー駆動型多段シフターの初めてとなる実践投入を果たした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ガンマ線天文学は宇宙線物理学、高エネルギー天体物理学、宇宙論、基礎物理学と多岐にわたる波及効果をもたらす。また近年では、宇宙高エネルギーニュートリノや重力波の観測が実現しており、多波長・多粒子でのマルチメッセンジャー天文学の新たな時代が幕開けとなる中で、ガンマ線は決定的に重要なメッセンジャーを担っており、その観測の重要性はますます高まっている。エマルションガンマ線望遠鏡による長時間気球飛翔を繰り返すことで「世界最高角度分解能」「世界初偏光有感」「世界最大口径面積」での宇宙高エネルギーガンマ線精密観測実現を目指す。その先駆けとなる気球実験を達成し、科学観測を開始した。
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