気球による超新星SN1987A残骸からの低エネルギ-・ガンマ線の調査研究

• 研究課題/領域番号: 63041040
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 学術調査
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 釜江 常好 東京大学, 理学部, 教授 (90011618)
• 研究分担者: BRAGA Joao ブラジルINPE, 研究員 ; NERI Angelo ブラジルINPE, 研究員 ; 桜井 敬久 NASA―MSFC, 研究員 ; CORREA Ricar ブラジルINPE, 気球部長 ; 高橋 義幸 アラバマ大学, 物理学科, 助教授 ; WEISSKOPF M NASA―MSFC, 主任研究員 ; 村上 浩之 立教大学, 理学部, 助手 ; 中川 道夫 大阪市立大学, 理学部, 助教授 (40047238) ; WUENSHE Alex ブラジルINPE, 研究員 ; 本林 透 立教大学, 理学部, 助教授 (20116114) ; 高橋 忠幸 東京大学, 理学部, 助手 (50183851) ; 榎本 良治 高エネルギー物理学研究所, 助手 (80183755) ; 能町 正治 高エネルギー物理学研究所, 助手 (90208299) ; 千葉 順成 高エネルギー物理学研究所, 助教授 (50126124) ; 秋山 弘光 宇宙科学研究所, 助手 (80013407) ; 太田 茂雄 宇宙科学研究所, 助手 (90013680) ; 藤井 正美 宇宙科学研究, 助手 (20013691) ; 山上 隆正 宇宙科学研究所, 助手 (40013718) ; 矢島 信之 宇宙科学研究所, 教授 (30200489)
• 研究期間 (年度): 1988 – 1990
• 研究課題ステータス: 完了 (1990年度)
• 配分額: 23,000千円 (直接経費: 23,000千円); 1990年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円); 1989年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円); 1988年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
• キーワード: 気球実験 / ブラジル / 天体硬X線・ガンマ線 / X線検出器 / 井戸型フォスウイッチカウンタ / Brazil

研究概要

科学研究費海外学術調査の援助を受けてブラジルにて大気球を用いた硬X線ガンマ線の観測実験を行なった。本研究で行なわれた気球実験は、各年度毎に以下の通りである。
昭和63年度 ポリスデカルダスにおける硬X線検出器および大型ガンマ線検出器の放球、
平成元年度 カショエイラパウリスタにおける井戸型フォスウイッチカウンタを用いた新型の硬X線検出器(Welcomeー1)の放球、
平成2年度 Welcomeー1検出器の放球と超新星1987Aの観測、
3年間にわたり9月から12月にかけて10名から15名の実験グル-プが現地に滞在し、検出器の整備を行なうと共に放球の準備を行なった。
特に平成元年度からは、長期にわたって安全に気球実験が可能であるようにブラジル国立宇宙研究所の気球基地の整備を行ない、またブラジル側の気球グル-プと密接に連絡を取り合って、大型の気球の放球を安全に行なう方法の確立をめざした。
気球基地はサンパウロの北方250^<km>にあるブラジル宇宙研究所(INPE)Cachoeira Paulista支所(西経45度00分34秒、南緯22度39分44秒)の中にある。
この気球基地より放球出来る期間は大気上層部で20km/hから60km/hの風が内陸方向へ吹く時期に限られ、10月末から11月にかけての期間である。実験室や受信術置などの設備は基地内のかって飛行場を作る予定で整地された場所のハンガ-を間借りして設置された。気球基地にはパラボラアンテナ、二波受信(1673MHz,1687MHz)の据え置き型PCM受信機、コマンドアンテナ、コマンド送信機、(1428MHz出力40W)、測距の為のシステム、アナログレコ-ダ-などの設備のほか、受信したデ-タを解析するためのコンピュ-タなどが設置されている。PCM波の受信範囲は、気球が、基地の西方の山かげに隠れることによって制限され約500^<km>である。
1991年は超新星1987Aからの^<57>Coの検出をめざして超新星1987Aの爆発後1376日後にあたる11月29日22時20分に放球が行なわれた。その後30日午前1時40分より約3時間半の間、37.8^<km>(気圧4mb)のレベルにおいて、観測が行なわれた。
現在、取得されたデ-タは順調に解析が進められており、超新星1987Aにたいし重要な知見が得られると期待されている。また、これまでの検出器にない様々な工夫により、Welcomeー1検出器ではこれまでにない低バックグランド実現できている事が、気球実験により示された。
我々は3年間にわたるブラジルでの観測実験の間に、大型の気球実験のための基地を整備し放球法を確立したといえる。我々は現在も検出器の改良を重ねておりシリコン検出器など加えてより広いエネルギ-範囲で、より高い感度の検出器を用いた実験をめざしている。

研究成果

• [文献書誌] T.Takahashi et al,: "A Pulse Shape Discrimination and an Online System for the BalloonーBorne HardxーRay/GammaーRay Detector" Proceedings of The Seventeenth International Symposiun of Space Technotogy and Science (1990). 1619-1626 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Kamae et al.: "Use of a Large Photodiode in CsI(Tl)Scintillation Counters" Nucl.Instr.Meth.(1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Kamae: "New Developments in LowーEnergy Cosmic GammaーRay Detection" Advances in Space Research.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Kamae et al.: "Detector to Study LowーFlux Hard XーRay/GammaーRay Sources." Advances in Space Research.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T. Takahashi et al.: "A Pulse Shape Discrimination and on Online System for the Balloon-Borne Hard X-Ray/Gamma-Ray Detector" Proc. of The 17th Intl. Symp. of Space Techn. and Scin.1619-1626 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T. Kamae et al.: "Use of a Large Photodiode in CsI(T1) Scintillation Counters" Nucl. Instr. Meth.(1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T. Kamae: "New Developments in Low-Energy Cosmic Gamma-Ray Detection" Advances in Space Research.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T. Kamae et al.: "Detector to Study Low-Flux Hard X-Ray/Gamma-Ray Sources" Advances in Space Research.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より