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2023 年度 研究成果報告書

広エネルギー領域の精密測定による超高エネルギー宇宙線の源と伝播の統一的解釈

研究課題

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研究課題/領域番号 19H05607
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
審査区分 大区分B
研究機関東京大学 (2020-2023)
大阪市立大学 (2019)

研究代表者

荻尾 彰一  東京大学, 宇宙線研究所, 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)
常定 芳基  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (50401526)
有働 慈治  神奈川大学, 工学部, 准教授 (50506714)
冨田 孝幸  信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (70632975)
多米田 裕一郎  大阪電気通信大学, 工学部, 准教授 (90467019)
研究期間 (年度) 2019-06-26 – 2024-03-31
キーワード銀河系内宇宙線 / 銀河系外宇宙線 / 原子核組成
研究成果の概要

日米韓など9つの国と地域からの約150名の研究者が参加する国際共同実験「テレスコープアレイ実験(TA実験)」は米国ユタ州で北半球最大の宇宙線観測装置を2008年から運用している。本研究によりTA実験の宇宙線検出エネルギーを10の15乗電子ボルト(eV)領域まで下げることに成功し、安定的な観測を継続している。また、銀河系内起源宇宙線と銀河系外起源宇宙線がせめぎ合う10の17乗eVから10の19乗eVの領域における宇宙線エネルギースペクトルと化学組成(水素、窒素、鉄という代表的な原子核種の3成分組成比とそのエネルギー変化)を観測的に求めた。

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

本研究によって集められた観測データは今後速やかに解析されて、10の15乗 eV以上での銀河系内成分スペクトル、系内成分の化学組成とそのエネルギー依存性、銀河系外成分スペクトル、化学組成などが明らかになる。これらの観測的成果は1)銀河系外宇宙線源天体とその進化の解明、(2)銀河間磁場の強さと構造に対する示唆、(3)宇宙線の遮蔽・閉じ込めの解明から、宇宙線・銀河磁場・銀河ハローを含めた多体系としての銀河系の物理、(4)銀河系内宇宙線源天体の解明、(5)粒子加速理論の構築、に寄与する。

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公開日: 2025-01-30  

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