| 研究課題/領域番号 |
24244026
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
瀧田 正人 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (20202161)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 宇宙線 / ガンマ線 / チベット / ミューオン / 空気シャワー / 水チェレンコフ / 加速機構 / 100TeV |
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| 研究概要 |
現有設備のチベット空気シャワー観測装置と本申請で完成予定の地下水チェレンコフ型ミューオン観測装置を連動する独創的な提案により、世界最高感度で100TeV領域宇宙ガンマ線放射天体の低雑音広視野連続観測を世界に先駆けて行う。銀河系内超新星残骸においてKneeエネルギー領域まで加速された原子核宇宙線が超新星残骸の周辺物質と反応し、生成された中性パイ中間子からの崩壊ガンマ線が100TeV領域ガンマ線となる。ミューオン観測装置を用いて、原子核宇宙線起源空気シャワーによる雑音とガンマ線起源空気シャワーによる信号を弁別する。
現在まで未同定の100TeV領域ガンマ線放射天体すなわち原子核宇宙線の起源を世界に先駆けて同定し、100TeV領域ガンマ線天文学を開拓すると共に標準的な原子核宇宙線の加速モデルに対する世界で初めての検証を目指す。
本年度は、約800平方メートルの水チェレンコフ型ミューオン観測装置3台分のコンクリート製プールに効率的に防水材の塗布方法、プール内部の反射膜の最適化、水の防腐対策、光電子増倍管やファイバー系の整備等を精力的に行った。プールの配置を決定する際には、詳細なモンテカルロシミュレーションプログラムを開発して、配置の最適化をおこなった。
又、空気シャワー観測装置のデータを用いて宇宙線の恒星時異方性に関する研究を行った。米国のMILAGRO実験が代表エネルギー6TeVで恒星時宇宙線異方性を観測したところ、LOSS CONEと呼ばれる0.1%程度の凹みの深さが年変化（2000年の0.1%から2007年の0.35%へ増加）しており、太陽活動と相関があるとの論文を発表した。我々も同様な解析を行ったところ、LOSS CONEの深さに変化は見られなかった。また、sub-TeV領域の宇宙線異方性を長期観測している松代地下ミューオン観測装置でも、そのような変化は観測されなかった。
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| 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
政治的な問題も懸念される中、チベットという僻地での作業を勘案すると、ミューオン観測装置の建設準備および建設作業がおおむね順調に進んでいると判断される。また、世界最高統計精度を生かし、TeV領域宇宙線恒星時異方性に関する独自の研究成果を公表できたことは高く評価される。
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| 今後の研究の推進方策 |
国際競争の激しい宇宙観測に関する研究テーマであり、できるだけ早期の装置完成により、世界に先駆けて100TeV領域ガンマ線天文学を開拓すること目指している。
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