超高エネルギー宇宙線の発生源探索のための深層学習を用いた質量組成の抽出法の構築

• 研究課題/領域番号: 24K07064
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 佐川 宏行 東京大学, 宇宙線研究所, 特任研究員 (80178590)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 深層学習 / 超高エネルギー宇宙線 / 質量組成

研究開始時の研究の概要

これまで10の20乗電子ボルト程度の超高エネルギー宇宙線（UHECR）が観測されているが、どのように加速され、どこから来たかは未だに宇宙物理学の謎である。それを解明する上で質量組成は重要な情報である。宇宙線の空気シャワー観測では、主に大気蛍光望遠鏡による大気中の縦方向発達から質量組成の情報を得ているが、その稼働率は10%程度しかない。そこで本研究では、稼働率が100%に近く、統計的に有利な地表粒子検出器で観測したUHECRデータに対して、深層学習を活用して質量組成を識別する方法を確立することを目的とする。