| 研究課題/領域番号 |
19KK0074
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
さこ 隆志 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90324368)
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| 研究分担者 |
野中 敏幸 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (30506754)
木戸 英治 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (00633778)
藤井 俊博 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (50706877)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| キーワード | 最高エネルギー宇宙線 / 空気シャワーアレイ実験 / アマテラス粒子 / 宇宙ニュートリノ |
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| 研究実績の概要 |
極高エネルギー宇宙線は、たったひとつの粒子が10ジュールを超えるエネルギーを持つ宇宙放射線である。その起源として、大質量星の爆発や、ブラックホール の重力エネルギー解放、あるいは銀河同士の衝突など、壮大な高エネルギー宇宙現象が考えられているが、いまだ答えは見つかっていない。米国ユタ州デルタ市 郊外で、拡張テレスコー プアレイ実験による 10^19 eV以上の極高エネルギー宇宙線観測を推進し、テレスコープアレイ実験が報告した宇宙線到来方向の集中 「ホットスポット」の存在を 5シグマを超える統計的有意性で明らかにする。この観測で極高エネルギー宇宙線天文学を確立し、宇宙物理学の最重要課題の一つ である宇宙線の起源解明をすすめる。
コロナ禍前に開始し、コロナ禍中に確立したリモートシフト体制を継続し、地上検出器のモニタと現地職員への修理指示、大気蛍光望遠鏡のリモート観測を安定して継続した。また、長期間使用して不具合の発生したデータ収集回路を日本に持ち帰り、動作試験と分類、修理、動作試験し米国に発送・設置、の流れを確立した。
データ解析も進めた。拡張地上検出器部分について、装置の初期不良期間も含めたモンテカルロシミュレーションを確立し、データとモンテカルロ計算が時間変化を含めてよく一致することを示した。この結果をもとに拡張部分を用いた宇宙線エネルギースペクトルを初めて導出し、先行研究と一致したスペクトルの折れ曲がりを検証した。宇宙ニュートリノ探索の解析手法の開発も進めている。これらの結果は7-8月に日本で開催された宇宙線国際会議で発表した。
2021年5月にTA実験で観測された史上2番目にエネルギーの高い粒子、通称「アマテラス」について、論文を発表し、メディア等で世界的に大きな反響を得た。アマテラスを含む宇宙線起源の解釈のために、銀河磁場の影響を考慮した解析手法を開発し、論文として発表した。
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