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2011 年度 実績報告書

最高エネルギー宇宙線で探る宇宙極高現象

研究課題

研究課題/領域番号 21000002
研究機関東京大学

研究代表者

福島 正己  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (30241227)

研究分担者 佐川 宏行  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (80178590)
垣本 史雄  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00092544)
荻尾 彰一  大阪市立大学, 理学研究科, 准教授 (20242258)
キーワード宇宙線 / 極高エネルギー / 宇宙物理 / 素粒子物理 / 国際共同実験
研究概要

【観測】米国ユタ州に設置した空気シャワーアレイ(地表粒子検出器507台)、大気蛍光望遠鏡(3ステーション38台)、長距離無線ネットワーク、各種のデータ較正装置を、日米韓露4カ国の共同で運用した。本年度は、望遠鏡による観測を約850時間、地表検出器による観測を約7720時間行った。2011年6月、洪水により9台の地表検出器が水没・破壊された(11月に交換復帰)。2012年2月に、望遠鏡ステーションの外壁が暴風によって破壊され、反射鏡が汚染された(4月に復帰見込)。【装置補修など】以下の作業を行った。[1]較正用加速器の高圧トリガーを交換修理し、11月に空中射出を再開、[2]11月、地表粒子検出器11台(うち水没・破壊分9台)を予備機と交換、[3]11月、地表検出器約220台の蓄電池を交換、[4]2012年3月、望遠鏡ステーションの外壁修理[5]予備地表粒子検出器(35台)の材料を調達。
【グループ運営】国際共同研究の円滑な運営をめざし、[1]隔月のTAデータ解析会議(TV・電話会議・スカイプによる)、[2]年3回のTA全体会議(大阪1回とユタ2回、うちユタの1回は拡張データ解析会議に変更)、[3]隔月のTA executive meeting(電言会議)、[4]毎週のTA operation meeting(電話会議)を行った。日本グループとして、[6]毎週の研究打ち合わせ(電話会議ほか)と[7]隔月定例打ち合わせ(柏・宇宙線研)を行った。【成果発表】[1]6件の国際シンポジウム[2]日本物理学会秋季大会(弘前大学)、[3]第67回年次大会(関西学院大学)で、研究成果を発表した。[4]国際シンポジウムUHECR2012(2012年2月13-16日、CERNにて)の開催に助力した。【雇用】TAグループ全体で特任助教3名と専任秘書1名を雇用した。

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

研究目的として(1)起源天体の同定、(2)GZK限界の存否、(3)粒子成分の特定、を掲げている。(1)についてはAGNや大規模構造の相関解析、自己相関解析を行った。現状の事象数では、有意な相関は観測されていない。(2)についてはGZK限界の存在と矛盾しないエネルギースペクトルを得た。(3)については10^<★★>19.4電子ボルト以下の領域で、陽子から期待される分布と一致した。研究成果を国際会議で発表。

今後の研究の推進方策

【1】観測事象数をあげる。【2】新たな較正法を開発・実行する。【3】データ解析方法を見直し改善する。これらの努力により観測精度を高め、研究目的の達成に努める。研究成果の学術誌への投稿を進める。南半球のオージェ観測所と協力し、データの比較、解析方法の検討、装置の相互較正などを通じて、全天球の統一的な理解を目指す。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (32件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] New air fluorescence detectors employed in the Telescope Array experiment2012

    • 著者名/発表者名
      H.Tokuno, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A

      巻: V676 ページ: 54-65

    • DOI

      doi:10.1016/j.nima.2011.07.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The atmospheric transparency measured with a LIDAR system at the Telescope Array experiment2011

    • 著者名/発表者名
      冨田孝幸, 福島正己, 佐川宏行ほか17名
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. and Methods

      巻: A654 ページ: 653-660

    • DOI

      DOI:10.1016/j.nima.2011.07.012

    • 査読あり
  • [学会発表] Telescope Array Experiment2012

    • 著者名/発表者名
      N.Sakurai
    • 学会等名
      CA 2012, International Workshop on Particles and Radiation from Cosmic Accelerators
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      20120220-20120222
  • [学会発表] WG Review of UHE spectrum data2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Tsunesada
    • 学会等名
      UHECR 2012, International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      CERN, Switzerland(招待講演)
    • 年月日
      20120213-20120216
  • [学会発表] HiRes and TA Composition Measurements2012

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Tameda
    • 学会等名
      UHECR 2012, International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      CERN, Switzerland(招待講演)
    • 年月日
      20120213-20120216
  • [学会発表] Future Plans of the Telescope Array experiment2012

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Ogio
    • 学会等名
      UHECR 2012, International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      CERN, Switzerland(招待講演)
    • 年月日
      20120213-20120216
  • [学会発表] Experimental summary and future prospects2012

    • 著者名/発表者名
      Masaki Fukushima
    • 学会等名
      UHECR 2012, International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      CERN, Switzerland(招待講演)
    • 年月日
      20120213-20120216
  • [学会発表] Absolute energy calibration of the Telescope Array fluorescence detector with an electron linear accelerator2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsunobu Shibata
    • 学会等名
      UHECR 2012, International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      CERN, Switzerland(poster presentation)
    • 年月日
      20120213-20120216
  • [学会発表] Atmospheric monitor for the Telescope Array experiment2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Tomida
    • 学会等名
      UHECR 2012, International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      CERN, Switzerland(poster presentation)
    • 年月日
      20120213-20120216
  • [学会発表] Search for molecular bremsstrahlung radiation signals in Ku band with coincidental operations of radio telescope with air shower detectors2012

    • 著者名/発表者名
      Shoich Ogio
    • 学会等名
      UHECR 2012, International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      CERN, Switzerland(poster presentation)
    • 年月日
      20120213-20120216
  • [学会発表] TAの現状と将来(宇宙線・宇宙物理領域シンポジウム「高エネルギー天体物理・宇宙線の将来計画」)2012

    • 著者名/発表者名
      佐川宏行
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] TA実験199:大気蛍光望遠鏡による単眼解析2012

    • 著者名/発表者名
      藤井俊博
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] TA実験200:FDステレオ観測による超高エネルギー宇宙線の質量組成測定2012

    • 著者名/発表者名
      多米田裕一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] TA実験201:ハイブリッド解析2012

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] TA実験202:ELSを用いたFDの絶対エネルギー較正2012

    • 著者名/発表者名
      芝田達伸
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] TA実験203:大気蛍光望遠鏡の光学系設置精度等による系統誤差の見積り2012

    • 著者名/発表者名
      得能久生
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] TA実験204:可搬型UVレーザーシステムによる大気蛍光望遠鏡の較正2012

    • 著者名/発表者名
      山崎勝也
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] TA実験205:CLFによる大気透明度の解析2012

    • 著者名/発表者名
      富田孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] TA実験206:大規模地表粒子検出器アレイによる極高エネルギー宇宙線到来方向と大規模構造との相関解析VI2012

    • 著者名/発表者名
      木戸英治
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] Shower Reconstruction with the Telescope Array Fluorescence Detector2011

    • 著者名/発表者名
      T.Fujii
    • 学会等名
      8^<th> Air Fluorescence Workshop (AFWS 2011)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany(招待講演)
    • 年月日
      20110912-20110914
  • [学会発表] Measurement of UHECR Mass Composition by TA FD Stereo2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Tameda
    • 学会等名
      8^<th> Air Fluorescence Workshop (AFWS 2011)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany(招待講演)
    • 年月日
      20110912-20110914
  • [学会発表] Atmospheric Monitoring for Air Fluorescence Observations in the TA experiment2011

    • 著者名/発表者名
      T.Tomida
    • 学会等名
      8^<th> Air Fluorescence Workshop (AFWS 2011)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany(招待講演)
    • 年月日
      20110912-20110914
  • [学会発表] CRAYS : a photometric calibration of TA FD-camera2011

    • 著者名/発表者名
      M.Fukushima
    • 学会等名
      8^<th> Air Fluorescence Workshop (AFWS 2011)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany(招待講演)
    • 年月日
      20110912-20110914
  • [学会発表] Recent Results from Telescope Array2011

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda for TA Collaboration
    • 学会等名
      12^<th> International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2011)
    • 発表場所
      Munich, Germany(招待講演)
    • 年月日
      20110905-20110909
  • [学会発表] Results from the Telescope Array Experiment2011

    • 著者名/発表者名
      H.Sagawa for TA Collaboration
    • 学会等名
      TeVPA 2011, TeV Particle Astrophysics
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden(招待講演)
    • 年月日
      20110801-20110805
  • [学会発表] The Telescope Array and its prospects2011

    • 著者名/発表者名
      H.Sagawa for TA Collaboration
    • 学会等名
      Multi-Messenger Astronomy of Cosmic Rays
    • 発表場所
      Beijing, China(招待講演)
    • 年月日
      20110411-20110414
  • [学会発表] TA実験191:大気蛍光望遠鏡の解析手法とエネルギースケール2011

    • 著者名/発表者名
      藤井俊博
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学文京町キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] TA実験192:超高エネルギー宇宙線エネルギースペクトル2011

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学文京町キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] TA実験193:FDステレオ観測による超高エネルギー宇宙線質量組成測定2011

    • 著者名/発表者名
      多米田裕一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学文京町キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] TA実験194 : Atmospheric Calibrations for Air Fluorescence Observations in the TA Experiment2011

    • 著者名/発表者名
      富田孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学文京町キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] TA実験195:ELSを用いたFDの絶対エネルギー較正2011

    • 著者名/発表者名
      芝田達伸
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学文京町キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] TA実験196:ハイブリッドトリガーの導入2011

    • 著者名/発表者名
      得能久生
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学文京町キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] TA実験197:大規模地表粒子検出器アレイによる極高エネルギー宇宙線到来方向と大規模構造との相関解析III2011

    • 著者名/発表者名
      木戸英治
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学文京町キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] TA実験198 : The Telescope Array low Energy Extension (TALE)2011

    • 著者名/発表者名
      佐川宏行
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学文京町キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [備考]

    • URL

      http://taws100.icrr.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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