“Knee"エネルギー領域における一次宇宙線の研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07404047
• 研究種目: 一般研究(A)
• 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: 鳥居 祥二 神奈川大学, 工学部, 専任講師 (90167536) ; 大西 宗博 東京大学, 宇宙船研究所, 助手 (10260514) ; 岡田 淳 東京大学, 宇宙船研究所, 助手 (90013341)
• 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 / Kenn領域 / 宇宙ガンマー線 / 一次宇宙線 / シンチレーション検出器 / 角度分解能

研究概要

現在、チベットのヤンパーチン高原(標高4300m)に221台のシンチレーション検出器からなる空気シャワー観測装置が稼働している。検出器は15m間隔の基盤目上に配置されている。本研究は、この装置の中央部分に7.5m間隔にさらにシンチレーション検出器を配置(77台)、10^<14>-10^<17>eVの“Knee"エネルギー領域の一次宇宙線の観測及び数TeVのエネルギー領域の宇宙ガンマー線点源の探索を行うことを目的としている。いずれの研究も、本装置によってのみ可能であり、他の実験グループの追随を許さない。
平成7年度はこの観測装置の為の、検出器の製作、地上テスト、データ取得システムの構築を行った。データ取得はFASTBUSを用い、その制御はマイコン(Pentium 130 MHz)で行い、データは20GBのEXBで8mmテープに書き込む。この装置による空気シャワーのトリガー頻度は約200Hzと予想され、2×10^<12>eV以上のシャワーの検出が可能である。装置の角度分解能は約1度であり、世界最高の性能をもつ観測装置である。装置は、今年の夏に建設され、データの取得が始まる。
この装置で約2年間観測することにより、一次宇宙線のエネルギースペクトルが一次宇宙線の組成にほぼ無関係に得られる。このエネルギー領域は高エネルギー宇宙線の加速機構を明らかにするために、非常に重要である。また、ガンマー線点源探索については、かに星雲、活動銀河核Mrk421等の点源から初めて、10TeV領域のガンマー線が検出される可能性があり、その結果は非常に注目されている。

研究成果

• [文献書誌] M.Amenomori et al.: "The cosmic ray energy spectrum between 1014.5-1016.3 eV covering the “Knee"region" The Astrophysical Journal.426(in press). (1996)
• [文献書誌] M.Amenomori et al.: "Search for 10 TeV burst-like events coincident with the BATSE bursts using the Tibet air shower array" Astronomy and Astrophysics.(in press). (1996)
• [文献書誌] M.Amenomori et al.: "Shadowing of cosmic rays by the sun near maximum or at the decling phase of solar activity" The Astrophysical Journal.(in press). (1996)