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2017 年度 実績報告書

銀河系内-系外宇宙線のエネルギー境界の確定と宇宙線起源論

研究課題

研究課題/領域番号 26707011
研究機関大阪市立大学

研究代表者

常定 芳基  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (50401526)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード宇宙線 / 原子核組成 / チェレンコフ光
研究実績の概要

エネルギー10^15^18eVの宇宙線の原子核組成を測定することにより、低エネルギーで銀河系内起源の宇宙線と高エネルギーで銀河系外起源の宇宙線のエネルギー境界を決定し、宇宙線起源天体の種族を解明することを目的とする。米国ユタ州で稼働している「テレスコープアレイ実験(TA)」のサイトに15台のチェレンコフ光検出器を設置し、TAの検出器(TALE-FD)と連動した観測を行う。

本研究では検出器製作の段階で、ある業者に設計製作を依頼していたエレクトロニクスに不具合が見つかり、その原因究明と再調整のために研究に1年の遅れが生じてしまったが、H29年度には全検出器の設置が完了し、データ収集が開始された。宇宙線イベントは約7秒に1回トリガーされ、その時間変動は小さく、システムは安定稼働している。また無線LANを用いた遠隔操作が可能になり、これによって現地に赴くことなく、日本にいながらにしてデータ収集を行うことができるようになった。観測は現地の夜間にのみ行うが、その時間帯は日本では日中であることは実験遂行上の利点である。

得られたデータの解析は、まず宇宙線の到来方向とエネルギー解析が可能となった。現地ではチェレンコフ光検出器とは独立に TALE-FD 検出器も稼働しており、同じ宇宙線イベントをこれら2つの検出器で独立に測定できているが、それぞれの検出器データで独立に決定された到来方向とエネルギーはよい一致を示している。宇宙線の原子核種推定は、チェレンコフ光の横方向分布と波形という2つの情報によって行う。そのデータ解析も進んでいるが、最終的な結果を得るためにはさらに1年程度のデータ収集が必要と見込まれている。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] ユタ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ユタ大学
  • [雑誌論文] NICHE: Non-Imaging Cherenkov Light Observation at the TA Site2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Tsunesada, Yugo Omura, BokKyun Shin, Douglas R. Bergman, John F. Krizmanic, and Toshiyuki Nonaka
    • 雑誌名

      Proc. 2016 Int. Conf. Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECR2016), JPS Conf. Proc.

      巻: 19 ページ: 1, 5

    • DOI

      10.7566/JPSCP.19.011042

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] TA実験314: TAサイトにおけるチェレンコフ観測2017

    • 著者名/発表者名
      尾村勇吾
    • 学会等名
      日本物理学会

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-28  

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