Auger計画による最高エネルギー宇宙線スペクトラム解析

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19840049
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 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: 甲南大学
• 研究代表者: 山本 常夏 甲南大学, 理工学部, 准教授 (40454722)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 宇宙線 / 宇宙観測

研究概要

本研究費によりPierre Auger計画に参加し、最高エネルギー宇宙線の観測を行った。特に観測データを解析しエネルギースペクトルを求めた。この解析により7年分の観測データを使い宇宙線のエネルギーを求めた。この結果宇宙線のスペクトルは10 の18.5 乗eV付近と19.5乗eV 付近に折れ曲がりがあることが確認された。この結果により、40年以上にわたり様々な宇宙線実験の間で論争になっていた宇宙線スペクトルの最大エネルギーに一応の決着がついた。このスペクトルの構造は宇宙線が銀河間空間を伝搬中に宇宙背景放射と相互作用をした結果であるとも、宇宙線が発生した領域のスペクトルを反映しているとも解釈できる。

研究成果

• [雑誌論文] 最高エネルギー宇宙線 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本常夏
  • 雑誌名: パリティ 24 ページ: 49-50
• [雑誌論文] Observation of the Suppression of the Flux of CR above 4x1019eV (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Abraham-T. Yamamoto and the Auger Collaboration
  • 雑誌名: Physical Review Letters 101 ページ: 061101-1, 7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper Limit on the Diffuse Flux of Ultra-high Energy Tau Neutrinos from the Pierre Auger Observatory (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Abraham-T. Yamamoto and the Auger Collaboration
  • 雑誌名: Physical Review Letters 100 ページ: 211101-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper Limit on the Cosmic-Ray Photon Flux Above 1019eV Using the Surface Detector of the Auger Observatory (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Abraham-T. Yamamoto and the Auger Collaboration
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 29 ページ: 243-256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation of the highest-energy cosmic rays with the positions of nearby active galactic nuclei (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Abraham-T. Yamamoto and the Auger Collaboration
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 29 ページ: 188-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] 最高エネルギー宇宙線の謎に迫る-The Pierre Auger計画の観測成果と展望 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本常夏
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 64 ページ: 112-116
• [雑誌論文] 荷電粒子天文学の開闢 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本常夏
  • 雑誌名: 天文月報 101 ページ: 256-263
• [雑誌論文] for the Auger Collaboration, The UHECR spectrum measured at the Auger Observatory and its astrophysical implications (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto
  • 雑誌名: Proc. Of the 30^<th> ICRC. HE1.4.A 318 ページ: 321
• [雑誌論文] Cosmogenic Neutrinos from the propagation of Ultra High Energy Cosmic Rays (2007)
  • 著者名/発表者名: D. Allard, M. Ave, N. Busca, M. A. Malkan, A. V. Olinto, E. Parizot, F. W. Stecker, T. Yamamoto
  • 雑誌名: Proc of the 30^<th> ICRC, OG.2.5 852 ページ: 856
• [雑誌論文] Correlation of the highest-energy cosmic rays with positions of nearby active galactic nuclei (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Abraham-T. Yamamoto and the Auger Collaboration
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 29 ページ: 188-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic objects (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Abraham-T. Yamamoto and the Auger Collaboration
  • 雑誌名: SCIENCE 318 ページ: 939, 943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropy studies around the galactic centre at EeV energies with the Auger Observatory (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Abraham-T. Yamamoto and the Auger Collaboration
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 27 ページ: 244, 264
  • 査読あり
• [雑誌論文] An upper limit ot the photon fraction in cosmic rays above 1019 eV from the Pierre Auger Observatory (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Abraham-T. Yamamoto and the Auger Collaboration
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 27 ページ: 155, 176
  • 査読あり
• [学会発表] 特別講演 : 粒子天文学を切り開く、最高エネルギー宇宙線の観測と展望 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本常夏
  • 学会等名: 日本天文学会2008年春季年会
  • 発表場所: 国立オリンピック青少年センター
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Pierre Auger Projectの最新結果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本常夏
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] Pierre Auger観測所における低エネルギー拡張計画 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本常夏
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] The UHECR spectrum measured at the Auger Observatory and its astrophysical implications (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto
  • 学会等名: 30^<th> International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: Merida, Yucatan, Mexico
  • 年月日: 2007-07-06