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2012 年度 実績報告書

GeVガンマ線・X線観測による銀河系内の宇宙線加速と伝播の研究

研究課題

研究課題/領域番号 10J08529
研究機関名古屋大学

研究代表者

奥村 曉  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 特別研究員(PD)

キーワードガンマ線 / 宇宙線 / 星間物質 / 分子雲 / 光線追跡
研究概要

フェルミガンマ線宇宙望遠鏡を用いた過年度の研究の結果を出版した。この研究では、地球近傍の典型的な巨大分子雲であるオリオン分子雲と銀河宇宙線の衝突によって発生するガンマ線を観測し、太陽系外の特定の場所での宇宙線のスペクトルの情報を引き出し、スペクトル形状が地球で観測されたものと無矛盾であることを示した。また一酸化炭素電波輝線による観測でこれまでに見積もられてきた分子雲の柱密度は、ガンマ線強度と必ずしも比例関係にないことを明らかにした。
ガンマ線観測の将来計画CTAに参加し、焦点面カメラおよび光学系の開発を行った。焦点面カメラの開発ではカメラの基本性能の測定や較正、制御ソフトウェアの開発を担当し、1,000から10,000チャンネルの読み出しが可能な地上ガンマ線望遠鏡用のカメラの実現可能性を示した。カメラの初期プロトタイプを用いたこれらの結果を論文として出版した。また初期型以降に開発された複数の試作機を用いた試験も継続的に行った。
光学系の開発では、CTAで使用される複数の望遠鏡の光学シミュレーションを行い、望遠鏡の設計やモンテカルロシミュレーションの開発を共同研究者とともに担当した。また焦点面カメラとともに使用される集光装置形状を新たに発明し、論文として出版した。新しく発案した集光装置を用いることで、従来の地上ガンマ線望遠鏡に比べて大気チェレンコフ光の収集効率を3%程度高めることが可能になり、また同時に地表などからの迷光を20%程度低減することが可能になるため、ガンマ線検出感度の向上に繋がると期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ガンマ線望遠鏡を使用した宇宙線加速と伝搬の研究に加え、将来計画CTAの開発で主要な貢献を果たすことができた。日米欧の参加する巨大プロジェクトの中で十分な成果を出せていると考える。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Introducing the CTA concept2013

    • 著者名/発表者名
      Acharya, et al.
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 43 ページ: 3-18

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2013.01.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi Large Area Telescope Observations of the Supernova Remnant G8.7-0.12012

    • 著者名/発表者名
      Ajello, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 744 ページ: 80

    • DOI

      10.1088/0004-637X/744/1/80

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Fermi Large Area Telescope on Orbit : Event Classification, Instrument Response Functions, and Calibration2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Supplement Series

      巻: 203 ページ: 4

    • DOI

      10.1088/0067-0049/203/1/4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi Observations of γ-Ray Emission from the Moon2012

    • 著者名/発表者名
      Abdo, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 758 ページ: 140

    • DOI

      10.1088/0004-637X/758/2/140

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The cosmic-ray and gas content of the Cygnus region as measured in s by the {Fermi Large Area Telescope}2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 538 ページ: A71

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201117539

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamma-Ray Observations of the Orion Molecular Clouds with the Fermi Large Area Telescope2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 756 ページ: 4

    • DOI

      10.1088/0004-637X/756/1/4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of the collection efficiency of a hexagonal light collector using quadratic and cubic Bezier curves2012

    • 著者名/発表者名
      A. Okumura
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 38 ページ: 18-24

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2012.08.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi Large Area Telescope Study of Cosmic Rays and the Interstellar Medium in nearby Molecular Clouds2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 755 ページ: 22

    • DOI

      10.1088/0004-637X/755/1/22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GeV Observations of Star-forming Galaxies with the Fermi Large Area Telescope2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 755 ページ: 164

    • DOI

      10.1088/0004-637X/755/2/164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropies in the diffuse gamma-ray background measured by the Fermi LAT2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 85 ページ: 083007

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.85.083007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraining the High-energy Emission from Gamma-Ray Bursts with Fermi2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 754 ページ: 121

    • DOI

      10.1088/0004-637X/754/2/121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi Large Area Telescope Second Source Catalog2012

    • 著者名/発表者名
      Nolan, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Supplement Series

      巻: 199 ページ: 31

    • DOI

      10.1088/0067-0049/199/2/31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi LAT search for dark matter in gamma-ray lines and the inclusive photon spectrum2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 86 ページ: 022002

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.86.022002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Statistical Approach to Recognizing Source Classes for Unassociated Sources in the First Ferml-LAT Catalog2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 753 ページ: 83

    • DOI

      10.1088/0004-637X/753/1/83

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TARGET : A multi-channel digitizer chip for very-high-energy gamma-ray telescopes2012

    • 著者名/発表者名
      Bechtol, et al.
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 36 ページ: 156-165

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2012.05.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-wavelength Observations of Blazar A0 0235+164 in the 2008-2009 Flaring State2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 751 ページ: 159

    • DOI

      10.1088/0004-637X/751/2/159

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi-LAT Observations of the Diffuse γ-Ray Emission : Implications for Cosmic Rays and the Interstellar Medium2012

    • 著者名/発表者名
      Ackermann, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 750 ページ: 3

    • DOI

      10.1088/0004-637X/750/1/3

    • 査読あり
  • [学会発表] CTA計画に向けたSchwarzschild-Couder光学系とチェレンコフ撮像カメラの開発2012

    • 著者名/発表者名
      奥村曉
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      大分大学
    • 年月日
      2012-09-20
  • [学会発表] CTA報告48 : R00Tベースの光線追跡シミュレータの開発とその応用2012

    • 著者名/発表者名
      奥村曉
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-09-13
  • [備考]

    • URL

      http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp/glast/glast-j.html

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公開日: 2014-07-16  

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