| 研究課題/領域番号 |
17H06131
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
手嶋 政廣 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40197778)
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| 研究分担者 |
窪 秀利 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40300868)
山本 常夏 甲南大学, 理工学部, 教授 (40454722)
井岡 邦仁 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80402759)
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| 研究期間 (年度) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| キーワード | 宇宙線 / ガンマ線 / ブラックホール / 暗黒物質 |
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| 研究実績の概要 |
高エネルギーガンマ線による宇宙の研究は、過去10年わたり、現在稼働中のチェレンコフ望遠鏡により大きく進展してきた。さらに、次世代の世界で唯一となる高性能チェレンコフ望遠鏡CTAにより飛躍的な発展が期待される。我々日本グループは、CTA北サイトであるスペイン・ラパルマに、23m口径CTA大口径望遠鏡を特別推進研究（完了）にて開発研究を行い、概算要求施設整備費(H28-H30)にて建設を進めている。本研究計画では、これら４基の大口径望遠鏡アレイを利用し、CTA建設の初期段階から可能な限り多くのサイエンスを生み出すことを目標としている。研究目的は１）地上からの高統計なガンマ線バーストの初観測、2) 超大質量ブラックホール周辺の高エネルギー現象の解明、3) 銀河中心、矮小楕円銀河での暗黒物質の高感度な探索である。
スペイン・ラパルマに 23m の大口径チェレンコフ望遠鏡４基からなる世界最高感度での高エネルギー宇宙ガンマ線観測のためのチェレンコフ望遠鏡アレイを国際共同研究CTAの枠組みで建設を進めている。１号基の建設は地元政府からの建設承認の遅れで、ほぼ1年遅延することになったが、2017年8月より建設を開始し、１号基望遠鏡構造は設置完了し、アクチュエーター、分割鏡を現在設置中であり、2018年9月には完成しファーストライトを迎え、コミッショニング、科学観測へと進む。
また、日本担当の2-4号基の望遠鏡エレメント(鏡、アクチュエーター、光センサー、読み出し回路、オンライン計算機、電源システム）の 90% は製造、輸送を完了することができた。2018年度後半から、1号基での観測、2-4号基の建設を並行して行う。
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| 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
1号基はスペイン・ラパルマの地元政府からの建設許可により１年間建設スケジュールに遅れをきたしたが、2017年8月以降順調に建設は進んでいる。1号基の望遠鏡構造、また、日本担当のミラー制御アクチュエーター、高速ドライブ用電源、オンサイト計算機は設置作業まで含めて完成している。さらに分割鏡、光センサー、読み出し電子回路の設置を待つのみとなっており、順次予定通り進行している。2018年9月には First Light を迎え、10月10日に完成披露式典を予定している。
また、2－4号機の望遠鏡建設は、日本担当の望遠鏡エレメント、計算機、電源は、ほぼすべて製造、現地までの輸送を完了している。スペイン・ドイツでの望遠鏡構造建設の予算化がすすみ、現在入札の手続きが進んでおり、2018-2020年の３年間で2－4号基の設置予定が明確となった。
CTA北の大口径望遠鏡建設計画は、8カ国から300名の研究者が参加する大型国際計画であり、各国の予算の足並みのみだれ、現地政府からの建設許可遅延により、計画全体に若干の遅れを生じてはいるが、健全な状態で計画を進めることができている。
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| 今後の研究の推進方策 |
1) 2018年9月以降、１号基のコミッショニング、定常観測へと入っていく。MAGIC 望遠鏡との比較較正、共同運用、また、パルサー観測、ガンマ線バースト観測を主眼とした観測を行う。
2) 2019年度以降、MAGICとの共同運用（ステレオ観測）のための、シミューレション、データ解析の最適化をすすめ、観測対象を遠方活動銀河核、銀河中心、暗黒物質探索へと広げて行く。
3) 2018年今年度、2-4号基のコンクリート土台の設置、望遠鏡構造の入札を完了する。2019年より2-4号基の望遠鏡設置作業を進め、2020年度に４基の望遠鏡アレイを完成する。4) 1号基運用に伴い得られた知見、必要であれば改善点を2－4号機に反映する。
5) 2021年から、大口径望遠鏡４基とMAGIC２基での高感度アレイ観測を開始する。
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