チベット高地における高エネルギー宇宙線の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044064
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 湯田 利典 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (60092368)
• 研究分担者: 任 敬儒 中国科学院, 高能物理研究所, 教授 ; 丁 林悒 中国科学院, 高能物理研究所, 教授 ; 梶野 文義 甲南大学, 理学部, 助教授 (50204392) ; 日比野 欣也 神奈川大学, 工学部, 講師 (80260991) ; 鳥居 祥二 神奈川大学, 工学部, 助教授 (90167536) ; 笠原 克昌 神奈川大学, 工学部, 助教授 (00013425) ; 斎藤 敏治 都立航空高等専門学校, 助教授 (40259833) ; 水谷 興平 埼玉大学, 理学部, 助教授 (60008844) ; 堀田 直己 宇都宮大学, 教育学部, 助手 (60157039) ; 西沢 正己 学術情報センター, 研究開発部, 助手 (00281585) ; 大西 宗博 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (10260514)
• キーワード: チベット / ヤンパーチン / 空気シャワー観測装置 / 宇宙ガンマー線点源 / 太陽の影 / バースト検出器 / 一次陽子成分 / Knee領域

研究概要

1995年に、中国と共同でチベットのヤンパーチン高原(標高4,300m)の空気シャワー観測装置を拡張(221台のシンチレーション検出器)し、10TeV領域の宇宙ガンマー線点源探索及び高エネルギー一次宇宙線の研究を行っている。これは10TeV領域の宇宙線の精度良く観測出来る世界で唯一の空気シャワー観測装置であり、すでに多くの重要な結果が得られている。この実験で得られたデータを用いて4×10^<14>-2×10^<16>eの領域の一次宇宙線のエネルギースペクトルを求めた。これにより、一次宇宙線のスペクトルは2×10^<15>eV近辺を境に徐々に傾斜が急になることがはっきりした。これは、高エネルギー宇宙線の加速、伝播機構に強い制限を与える。また、太陽の影の位置の一年毎との時間変動を調べた。特に1990年から1993年までの太陽活動がその最大値から徐々に静かになる時期に得られた結果は、太陽活動と太陽の影の移動に強い相関が見いだされた。今後、これらの観測を継続することにより惑星間磁場について新たな情報を得ることが出来るものと期待される。これらの結果は学術雑誌に既に掲載されている。
昨年の秋にこのアレイの中に高密度のアレイ(110台の検出器)と全面積が80m^2のエマルションチェンバーとバースト検出器の設置を行ない、現在観測が行なわれている。前者は2-3TeV領域の宇宙ガンマー線の探索、後者はKnee領域の一次陽子成分のスペクトルの観測が主な目的である。今年の秋頃にこれらの最初の結果が得られるはずであり、高エネルギー宇宙線の加速機構の解明に重要な手掛かりを与えることができる。

研究成果

• [文献書誌] C.S.Zhang,T.Yuda and K.Kasahara: "Neural network approach to obtain the primary proton flux from a hybrid-experiment of EC and AS array in Tibet" Nuclear Instruments and Methods. 376A. 263-270 (1996)
• [文献書誌] M.Amenomori,T.Yuda et al.: "Search for 10 TeV burst-like events coincident with the BATSE bursts using the Tibet air shower array" Astronomy and Astrophysics. 311. 919-926 (1996)
• [文献書誌] M.Amenomori,T.Yuda et al.: "Sahdowing of cosmic rays by the Sun near maximum or at the declining phase of solar activity" The Astrophysical Journal. 426. 954-958 (1996)
• [文献書誌] M.Amenomori,T.Yuda et al.: "The cosmic ray energy spectrum between 10^<14.5>and 10^<16.3>eV covering the ″Knee″ region" The Astrophysical Journal. 461. 408-418 (1996)