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2016 年度 実績報告書

高エネルギーガンマ線による極限宇宙の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24000004
研究機関東京大学

研究代表者

手嶋 政廣  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40197778)

研究分担者 窪 秀利  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40300868)
深沢 泰司  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60272457)
井岡 邦仁  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80402759)
山本 常夏  甲南大学, 理工学部, 教授 (40454722)
戸谷 友則  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90321588)
研究期間 (年度) 2013 – 2016
キーワード宇宙線 / ガンマ線 / 高エネルギー / 超新星残骸 / ブラックホール
研究実績の概要

フェルミガンマ線衛星、MAGICチェレンコフ望遠鏡を使い高エネルギーガンマ線により極限宇宙の研究を進めて来た。多くの研究成果を発表してきたが、きわめて重要な成果を二つあげると、
1) 銀河宇宙線が、いくつかのシェルタイプ超新星残骸により加速されている確固とした結果を得るに至った。超新星残骸、W51, IC443ではガンマ線の強度分布が周囲の分子雲の密度分布と強い相関をもち、超新星残骸で加速された宇宙線が周囲の分子雲と衝突し、ガンマ線を放出していることがわかった。
2) 銀河系外の活動銀河核でブラックホール半径よりはるかに短い時間スケールでガンマ線フラックスが変動する現象を観測した。ブラックホール表面近傍で粒子加速が起こっていることが強く示唆される。具体的には活動銀河核IC310, M87において短時間でのガンマ線フラックスの変動が観測された。高速で回転するカーブラックホールによる単極誘導により極冠付近に真空ギャップが生成され粒子加速が起こると考えられ、瞬時に高いエネルギーまで粒子を加速する可能性がある。
一方、将来に向けて、この分野のさらなる発展を目指し、次世代の高感度チェレンコフガンマ線望遠鏡であるCTA大口径望遠鏡の開発研究を進めてきた、現在、国際共同(日本、ドイツ、スペイン、イタリア、フランス)でスペイン・ラパルマに大口径望遠鏡1号基を建設中であり、2017年末にはファーストライトを迎える予定で建設をすすめている。これから2年間で、施設整備費により2-4号基の設置をすすめている。
宇宙の極限状態での粒子加速、高エネルギー現象の研究を大きく進め、将来の高エネルギーガンマ線観測装置CTAの開発研究に成功し、おおいに研究をすすめた。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 18件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 18件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] マックスブランク物理学研究所/マックスブランク核物理学研究所/ドイツ電子シンクロトロン研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マックスブランク物理学研究所/マックスブランク核物理学研究所/ドイツ電子シンクロトロン研究所
    • 他の機関数
      4
  • [国際共同研究] バドバ大学/ウディネ大学/ローマ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      バドバ大学/ウディネ大学/ローマ大学
    • 他の機関数
      3
  • [国際共同研究] バルセロナ自治大学/マドリッド大学/CIEMAT(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      バルセロナ自治大学/マドリッド大学/CIEMAT
    • 他の機関数
      5
  • [国際共同研究] アネシー物理学研究所(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      アネシー物理学研究所
  • [国際共同研究] チューリッヒ大学/チューリッヒ工科大(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      チューリッヒ大学/チューリッヒ工科大
  • [雑誌論文] MAGIC detection of very high energy γ-ray emission from the low-luminosity blazar 1ES 1741+1962017

    • 著者名/発表者名
      M. L. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Montly Notice of Royal Astronomical Society

      巻: 468 ページ: 1534A

    • DOI

      10.1093/mnras/stx472

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Search for Spectral Hysteresis and Energy-dependent Time Lags from X-Ray and TeV Gamma-Ray Observations of Mrk 4212017

    • 著者名/発表者名
      A. U. Abeysekara, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Ap. J.

      巻: 834 ページ: no.1, 2

    • DOI

      10.3847/1538-4357/834/1/2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a composite large-size SiPM (assembled matrix) based modular detector cluster for MAGIC2016

    • 著者名/発表者名
      A. Hahn, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. Meth. A

      巻: 845 ページ: 89-92

    • DOI

      10.1016/j.nima.2016.06.102

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of Photo Multiplier Tube candidates for the Cherenkov Telescope Array.2016

    • 著者名/発表者名
      R. Mirzoyan, M. Teshima. T. Yamamoto, et al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. And Meth. Phys. Res. A

      巻: 824 ページ: 640-641

    • DOI

      10.1016/j.nima.2015.08.030

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Very High Energy γ-Rays from the Universe's Middle Age : Detection of the z =0.940 Blazar PKS 1441+25 with MAGIC2016

    • 著者名/発表者名
      J. Ansoldi, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astrophys. J. Lett.

      巻: 815 ページ: L23

    • DOI

      10.1088/2041-8205/815/2/L23

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of very high energy gamma-ray emission from the gravitationally lensed blazar QSO B0218+357 with the MAGIC telescopes2016

    • 著者名/発表者名
      J. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 595 ページ: 98A

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201629461

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term multi-wavelength variability and correlation study of Markarian 421 from 2007 to 20092016

    • 著者名/発表者名
      M. L. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 593 ページ: 91A

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201628447

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigating the peculiar emission from the new VHE gamma-ray source H1722+1192016

    • 著者名/発表者名
      M. L. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Mmonthly Notice of Royal Astro. Soc.

      巻: 459 ページ: 3271A

    • DOI

      10.1093/mnras/stw689

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiwavelength observations of the blazar 1ES 1011+496 in Spring 20082016

    • 著者名/発表者名
      M. L. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Mmonthly Notice of Royal Astro. Soc.

      巻: 459 ページ: 2286A

    • DOI

      10.1093/mnras/stw710

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Search for VHE gamma-ray emission from Geminga pulsar and nebula with the MAGIC telescopes2016

    • 著者名/発表者名
      M. L. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 591 ページ: 138A

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201527722

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Super-orbital variability of LS I+61° 303 at TeV energies.2016

    • 著者名/発表者名
      M. L. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 591 ページ: 76A

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201527964

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Insights into the emission of the blazar 1ES 1011+496 through unprecedented broadband observations during 2011 and 20122016

    • 著者名/発表者名
      J. Aleksic, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 591 ページ: 10A

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201527176

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] MAGIC observations of the February 2014 flare of 1ES 1011+496 and ensuing constraint of the EBL density2016

    • 著者名/発表者名
      M. L. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 590 ページ: 24A

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201527256

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep observation of the NGC 1275 region with MAGIC : search of diffuse γ-ray emission from cosmic rays in the Perseus cluster2016

    • 著者名/発表者名
      M. L. Ahnen, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 589 ページ: 33A

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201527846

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiwavelength Study of Quiescent States of Mrk 421 with Unprecedented Hard X-Ray Coverage Provided by NuSTAR in 20132016

    • 著者名/発表者名
      M. Balokovic, H. Kubo. M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Ap. J.

      巻: 819 ページ: 156B

    • DOI

      10.3847/0004-637X/819/2/156

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The major upgrade of the MAGIC telescopes, Part Ⅱ : A performance study using observations of the Crab Nebula2016

    • 著者名/発表者名
      J. Aleksic, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 72 ページ: 76A

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2015.02.005

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The major upgrade of the MAGIC telescopes, Part Ⅰ : The hardware improvements and the commissioning of the system2016

    • 著者名/発表者名
      J. Aleksic, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 72 ページ: 61A

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2015.04.004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Teraelectronvolt pulsed emission from the Crab Pulsar detected by MAGIC2016

    • 著者名/発表者名
      J. Ansoldi, H. Kubo, M. Teshima, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 585 ページ: 133A

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201526853

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] CTA 報告117(全体報告)2017

    • 著者名/発表者名
      手嶋 政廣
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学、豊中
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] CTA Project2016

    • 著者名/発表者名
      手嶋 政廣
    • 学会等名
      ワークショップ : ガンマ線でみる極限宇宙
    • 発表場所
      東京大学、柏
    • 年月日
      2016-12-15
  • [学会発表] Ground Based Gamma Ray Astronomy and Future2016

    • 著者名/発表者名
      A. Antonelli, M. Teshima
    • 学会等名
      RICAP Workshop
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2016-06-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ground Based Gamma Ray Astronomy and Future2016

    • 著者名/発表者名
      M. Teshima
    • 学会等名
      Vulcano Workshop
    • 発表場所
      Vulcano, Italy
    • 年月日
      2016-05-23 – 2016-05-27
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-18   更新日: 2018-05-11  

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