| 研究課題/領域番号 |
22K20382
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
中村 悠哉 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 特任助教 (30964457)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 宇宙線 / ガンマ線 / 偏光 / 原子核乾板 / 気球実験 / 宇宙ガンマ線 / 飛跡検出器 / ガンマ線天文学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
フェルミガンマ線宇宙望遠鏡によってガンマ線天文学(sub-GeV/GeV)は飛躍的に発展してきた一方で、天体観測においてスペクトル測定やイメージング等と並んで重要な偏光の測定がこのエネルギー帯では実現できていない。我々は、原子核乾板を検出器とした高角度分解能、偏光有感なガンマ線望遠鏡の開発を進めてきた。本研究では、原子核乾板による高エネルギーガンマ線偏光測定システムを実用化し、偏光ガンマ線ビーム照射試験による感度の実証を経て、2023年春実施予定の気球実験データで世界に先駆けてVelaパルサー(>100MeV)の偏光測定に着手することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
原子核乾板を用いた宇宙ガンマ線観測気球実験GRAINEにおいて、sub-GeV/GeV帯で実現していない偏光観測を達成するための乾板読み取り装置を開発した。既存の読み取り装置と比べて、一桁近く優れた70--200nmの位置測定精度での飛跡読み取りが実現した。さらに、実際に2018年に行った気球実験のガンマ線データを用いて、既存データよりも3倍近い角度分解能の向上を実証することができた。この新たな装置の解析速度向上も進めながら、2023年春には検出器面積を6.6倍大型化した実験を実施し、開発した装置を適用することでさらなる解像度向上や偏光観測の第一歩を踏み出すことが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高エネルギーなガンマ線を放射する天体は宇宙における天然の加速器として、粒子を加速していると考えられているが、その加速機構には未だ未解明な点が多い。偏光観測は粒子加速において重要な磁場の情報を直接的に得ることができる重要な観測手法である。一方で、その観測の難しさから高エネルギー帯域では未だ観測結果は報告されていない。本研究によって、世界初となる偏光観測の実現に繋がる成果が得られ、これまでの観測とは全く異なる新しい知見を今後もたらすことが期待される。また、角度分解能も既存データと比べて一桁近く向上することが期待され、銀河中心付近での暗黒物質起源ガンマ線の研究にも寄与する。
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