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2019 年度 研究成果報告書

広エネルギー領域の精密測定で探る超高エネルギー宇宙線源の進化

研究課題

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研究課題/領域番号 15H05741
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大阪市立大学

研究代表者

荻尾 彰一  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20242258)

研究分担者 竹田 成宏  東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (40360581)
有働 慈治  神奈川大学, 工学部, 准教授 (50506714)
多米田 裕一郎  大阪電気通信大学, 工学部, 講師 (90467019)
研究期間 (年度) 2015-05-29 – 2020-03-31
キーワード宇宙線物理学 / 超高エネルギー宇宙線 / 化学組成 / 宇宙線起源 / 粒子加速 / 宇宙線の伝播
研究成果の概要

10の16乗eV以上の高エネルギー宇宙線のエネルギースペクトル、到来方向異方性、化学組成の高精度測定を目標に、米国ユタ州のテレスコープアレイ(TA)実験観測サイトに、TA実験よりも高密度に配置された地表検出器(SD)80台と大気蛍光望遠鏡(FD)10台を配置したTA Low energy Extension(TALE)実験を2018年9月に完成し、ハイブリッド観測を順調に継続中である。TALE-FD単眼観測によるエネルギースペクトルを2018年に、化学組成を2021年に発表した。さらに、ハイブリッド観測によるエネルギースペクトルと化学組成について予備的成果を2021年に発表した。

自由記述の分野

自然科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

TALE実験はTA実験と共同することで、10の16.5乗eVから10の20乗eV以上までの宇宙線を、単一のエネルギースケールで、シームレスに、しかもFDとSDのハイブリッドで、観測している世界で唯一の装置である。また、ハイブリッド観測での宇宙線化学組成決定に使われるパラメーターである空気シャワー最大発達深さ(Xmax)決定精度は30 g/(cm*cm) 以下と、このエネルギー領域では世界最高精度に到達している。今後、銀河系内宇宙線起源、銀河系外宇宙線起源、銀河系内外の宇宙線の伝播機構の解明へ向けた重要なデータを公表していく。また、ハドロン相互作用の研究に対しても貢献できる観測データを提供する。

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公開日: 2023-01-30  

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