暗黒物質と銀河内PeV陽子加速源の発見を目指すガンマ線望遠鏡CTAの高感度化

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18KK0384
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 奥村 曉 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 講師 (90645011)
• 研究期間 (年度): 2019 – 2023
• キーワード: 宇宙線物理学 / ガンマ線天文学 / チェレンコフ望遠鏡アレイ（CTA） / 半導体光検出器

研究成果の概要

本課題では次世代ガンマ線望遠鏡であるチェレンコフ望遠鏡アレイ（CTA）の装置開発と初期観測の2つの研究を進めた。1つ目はCTA小口径望遠鏡の焦点面カメラの開発であり、ドイツのマックスプランク核物理学研究所を主たる国際共同研究機関として進めた。焦点面カメラに使用する光検出器の開発や光学シミュレーションに基づくカメラ設計を担当し、2025年に予定される望遠鏡1号機に向けたカメラ設計の最終化を行なった。2つ目ではスペインのカナリア天体物理研究所（IAC）を主たる国際共同研究機関とし、CTA大口径望遠鏡1号機の観測体制の構築と試験観測を進め、複数のガンマ線天体観測の結果を出版した。

自由記述の分野

宇宙線物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高エネルギーの荷電粒子である宇宙線を人類の到達できないエネルギー領域まで加速する、銀河系内外の天体とその物理機構は何かという高エネルギー宇宙物理学の問いに答えるため、本研究では次世代ガンマ線望遠鏡であるチェレンコフ望遠鏡アレイ（CTA）の装置開発や初期運用を進めた。CTAの完成は2020年代後半に見込まれるため、現時点で華々しい成果には至っていないが、成果創出のための着実な進展が装置開発と観測体制の構築で得られ、また装置開発では半導体光検出器の高性能化などを進めることができ、産業利用への応用が期待される。