超伝導スペクトロメーターによる宇宙起源粒子の探索

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044064
• 研究機関: 高エネルギー物理学研究所
• 研究代表者: 山本 明 高エネルギー物理学研究所, 物理部, 助教授 (30113418)
• 研究分担者: KIMBELL Barb New Mexico State Univ., 研究員 ; STREITMATTER ロバート NASA/GSFC, 研究員 ; GOLDEN Rober New Mexico State Univ., 教授 ; ORMES Jonath NASA/GSFC, 部長 ; 山上 隆正 宇宙科学研究所, システム研究系, 助教授 (40013718) ; 矢島 信之 宇宙科学研究所, システム研究系, 教授 (30200489) ; 東 保男 高エネルギー研究所, 工作センター, 助手 (70208742) ; 稲葉 進 高エネルギー研究所, 物理部, 助教授 (10013434) ; 槙田 康博 高エネルギー研究所, 物理部, 助手 (30199658) ; 折戸 周治 東京大学, 理学部, 教授 (10092173) ; 吉田 哲也 東京大学, 理学部, 助手 (50222394) ; 井森 正敏 東京大学, 理学部, 助手 (70011690) ; 野崎 光昭 神戸大学, 理学部, 助教授 (10156193)
• キーワード: 宇宙 / 宇宙線 / 宇宙起源 / 反物質 / 反粒子 / 粒子線 / 対称性の破れ

研究概要

本年度は、計画の初年度として、カナダでの第一回、宇宙線観測・共同実験に成功する事が出来た。両政府間の努力により、6月3日に国際共同実験の為の協定が締結され、ただちに実験機器の発送及びスタッフの派遣を行った。カナダ・マニトバ州・リンレークに、9名のメンバーを派遣し、約1.5ケ月の期間で、現地での実験準備を整える事が出来た。
7月26日には、天候に恵まれ、気球の打上げに成功する事が出来た。約17時間の飛行中、14時間にわたる宇宙粒子線観測に成功した。この観測により、約1億個の宇宙線を観測し、セレクションの後、約400万個のイベントを磁気テープに保存した。実験機器は飛翔終了後、無事に回収され、現在、解析が精力的に進められている。これまでの予備的な解析結果からは、宇宙起源反粒子の存在上限値の10^<-4>を約一ケタさらに感度を向上し、少なくとも10^<-5>レベルでの存在の可能性に決着をつける事が出来る見通しである。
また来年度のフライトを目指し、データ解析をもとにスペクトロメーターの改善を行い、より高感度な観測に向け、準備を進めた。
本研究は、日本の粒子線観測技術と、アメリカの気球飛翔技術の特色を活かした、ユニークな国際共同研究として、宇宙線、宇宙科学の分野で、注目を集めており、来年度以降も、さらに成果が上がるよう、努力したい。

研究成果

• [文献書誌] A.Yamamoto et al.: "Balloon-borne experiment with a superconducting solenoidal magnet spectrometer" Advances in Space Research. Vol.14. 75-87 (1994)
• [文献書誌] K.Anraku et al.: "Searching for primordial antimatter at distance of 30 to 300 Mpc using a bolloon-borne experiment with a superconducting solenoidal spectrometer(BESS)" Proc.of 23rd Int.Cosmic Ray Conference. Vol.2. 156-159 (1993)