| 研究概要 |
超高エネルギー宇宙線が大気中で作る空気シャワー中の電子が発する蛍光を、遠く離れた場所に設置した望遠鏡で観測する方法が実施されている。また観測有効面積をより大きくするため、国際宇宙ステーションに望遠鏡を設置し観測するEUSO計画が日、欧、米の共同研究として推進されている。これらの観測で宇宙線のエネルギーを決定するには、大気中での電子の発光効率、大気伝播中での光子数の減衰など、まだ十分に解決されていない問題がある。本研究は(1)大気を模したチェンバー内で、電子発光効率、発光時間の気圧依存性を測定し、これをもとに、種々の波長の線スペクトルに対する発光効率の密度、温度依存性を求めること。
(2)得られた結果をHiResなどの現行実験、EUSOなどの衛星からの観測に適用し、伝播途中の蛍光の減衰も考慮しエネルギー決定の系統誤差につき精査すること。を目的としている。
を目的としている。
(1)についての実験は、新しく中心波長325,336,350,373,410,414,418,430nmの干渉フィルターを購入し、全14波長領域で測定をおこなった。窒素中と乾燥空気中での測定は終了し、現在発表論文を起草中である。2003年12月にドイツにて第2回宇宙線からの蛍光についてのワークショップが開催されたが、そこで基調報告を行なった。多くの後続のグループが問題点を認識し、より広範囲に精度をあげて実験をおこなっていることも、本実験の成果である。
(2)については、得られた発光効率を人工的にシミュレートした空気シャワーに適用し、伝播途中での減衰の波長依存性も考慮し、宇宙線エネルギー決定の誤差を推定している。途中結果に基づくシミュレーション結果は得られているが、最終の発光効率を使った推定は来年度中におこなう。
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