2018 Fiscal Year Annual Research Report
Observation of Transient Phenomena based on the Automated Real-time Analysis System for CALET
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17H02901
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
浅岡 陽一 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 主任研究員(研究院准教授) (40345054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 龍峰 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90462671)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | CALET / ガンマ線 / 重力波 / ガンマ線バースト / 宇宙線電子 / 太陽変調 / フォーブッシュ減少 / 宇宙天気 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2015年9月のAdvanced LIGOによる重力波直接検出の成功，そして2017年8月にはLIGO/Virgoが検出した重力波イベントGW170817に対する電磁波対応天体の初同定
が早くも実現され，重力波による天文学・物理学は急速な進展を見せている．2019年4月に開始される LIGO/Virgo の重力波観測ラン3(O3)でも，重中性子星連星あるいはブラックホール・中性子星連星の衝突合体により発生する，短駆動時間ガンマ線バースト(sGRB)と重力波の同時観測が複数例検出されると予測されている．引き続き，sGRBを観測するX線，ガンマ線観測装置による，重力波との同時観測には大きな科学的インパクトがある．2015年10月より国際宇宙ステーションでの観測を開始したCALETは，そのような観測が可能な装置の一つであり，2年間の定常観測を無事終了し，現在も順調に後期運用を続けている．
本研究では，CALETの地上システムにリアルタイムデータ解析によるトランジェント現象探索システムを新たに構築することで，GeV領域の高エネルギー成分まで含めたsGRBのガンマ線即時放射と重力波の同時観測を目指す．さらにそのシステムを応用して，1-10GeVの宇宙線電子スペクトルの変動観測と宇宙天気の監視を行う．
2018年度は，計画通りデータ補完後の再プロセスを担当する計算サーバを導入し，2017年度に購入したリアルタイム処理用サーバと合わせて、並列処理による高次データの高速作成自動化を達成した．また、解析手法について Astrophysical Journal Supplement Series にて，Ligo/Virgo O1, O2 の重力波イベントに対する対応天体探索結果を Astrophysical Jounal にてそれぞれ出版した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2018年度は、リアルタイム監視システムのコアとなる60コア並列処理による高次データ作成部を完成させ、稼働を開始した。さらに、30%程度ある衛星不可視時間のデータが1から3時間後に補完されることに対応するため，リアルタイムガンマ線突発天体探索システム用の計算サーバをもう一台導入した。複数回更新される可能性があるL0 データと，最新のL0 データを遅延なくプロセスするため，2台のサーバを駆使している。
CALETのGeVガンマ線観測により突発天体を識別するには、方向決定精度の保証が必須となる．それまでの観測で十分に蓄積されたGeminga, Crab 等の"標準光源"からのガンマ線データを用い，姿勢の絶対較正と方向決定精度の監視・評価を行ってデータ解析に反映させた。同様に方向決定のために不可欠な, Point Spread Function の決定や銀河面からの拡散成分や明るい点源の観測による感度検証結果を、Astrophysical Journal Supplement Series にて出版した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年4月に開始されたLIGO/Virgo の観測Run3 にて，CALETの観測結果をできるだけ早くGCN Circular にて公表することを第一の目標とする．ロボットアーム等の影響を考慮するため完全な自動化は難しいことが判明したが，最も重要な高次データの作成は科学解析用生データ(L0)の受信から1時間以内で作成できるので，迅速なCALETカロリメータによるGeVガンマ線の探索結果公表が可能である．それに加えて、CGBM でトリガーしたGRBに対するGeVガンマ線の自動探索を実現する．
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