CTA大口径望遠鏡によるガンマ線バーストのジェット生成モデルの検証

利用CTA大口径望远镜验证伽马射线爆发喷流产生模型

• 批准号: 21J11379
• 负责人: 小林 志鳳
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11379/
• 关键词: CTA; LST; ガンマ線; 新星; 検出器較正; 光電子増倍管; 超高エネルギーガンマ線

本研究の最終ターゲットであるガンマ線バーストについては、残念ながら未だにLST-1での検出には至っていない。しかし、LST-1の運用は順調に進んでおり、すでに様々な天体を観測している。ガンマ線バーストの観測も積極的に行なっており、いつガンマ線バーストを検出できてもおかしくないところまで準備が進んでいる。解析パイプラインの整備も順調であり、すでにLST-1で観測した様々な天体のデータ解析が行われ、科学成果が出始めている。その中でも研究代表者は2021年に爆発した新星へびつかい座RS星のデータ解析を主導した。この天体は史上初めて超高エネルギーガンマ線が検出された新星で、爆発直後から注目を集めた。LST-1のデータ解析には昨年度から取り組んでいたが、今年度は観測時の望遠鏡の方向を反映したモンテカルロシミュレーションを用い、望遠鏡の性能の方向依存性を考慮することで、解析を改善した。さらに同時期のフェルミ衛星のデータを解析し、LST-1の結果と合わせてエネルギースペクトルをモデリングすることで、当該天体のガンマ線放射の物理解釈を試みた。解析の結果、LST-1で得られたデータは、MAGICおよびH.E.S.S.といった他のチェレンコフ望遠鏡と無矛盾であることが確認できた。また本解析でのLST-1のエネルギー閾値は他の望遠鏡よりも低い30 GeVを達成しており、LST-1の強みである低エネルギー閾値を示すことができた。この低エネルギー閾値は今後LSTを用いてガンマ線バーストを研究するためにも重要な性能である。物理解釈については、フェルミ衛星とLST-1のデータから、ガンマ線放射が衝撃波により加速された陽子によるものとして自然に説明できることが示され、他の望遠鏡の結果を独立に支持することができた。以上の研究成果を国内外の学会や研究会で発表するとともに、博士論文にまとめて提出した。

This study の eventually タ ー ゲ ッ ト で あ る ガ ン マ line バ ー ス ト に つ い て は, residual な が ら not だ に LST - 1 で の 検 out に は to っ て い な い. The <s:1> に and LST-1 <s:1> use the に clockwise に to measure the を観 て る る る of the すでに 々な celestial body を観. ガ ン マ line バ ー ス ト の も 観 test positive line に な っ て お り, い つ ガ ン マ line バ ー ス ト を 検 out で き て も お か し く な い と こ ろ ま で prepare が into ん で い る. Gearing up parsing パ イ プ ラ イ ン の も shun adjustable で あ り, す で に LST - 1 で 観 measuring し た others 々 な celestial の デ ー タ parsing line が わ れ, scientific achievement が beginning め て い る. Representatives in そ の で も research は 2021 explosion に 発 し た nova へ び つ か い a RS star の デ ー タ parsing を dominant し た. こ の early in the history of celestial は め て ultra-high エ ネ ル ギ ー ガ ン マ line が 検 out さ れ た nova で, blasting 発 straight after か ら attention を set め た. LST - 1 の デ ー タ parsing に は yesterday annual か ら group take り ん で い た が, our は "を 観 の telescope の when measuring direction reflect し た モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を い, telescope の performance の direction dependence を consider す る こ と で, parse を improve し た. さ ら に with の フ ェ ル ミ satellite の デ ー タ を parsing し, LST - 1 の results と わ せ て エ ネ ル ギ ー ス ペ ク ト ル を モ デ リ ン グ す る こ と で, when the object の ガ ン マ line radiation の content understanding 釈 を try み た. Parsing の results, LST - 1 で ら れ た デ ー タ は, MAGIC お よ び H.E.S.S. と い っ た he の チ ェ レ ン コ フ telescope と no contradiction で あ る こ と が confirm で き た. ま た this analytic で の LST - 1 の エ ネ ル ギ ー threshold numerical は he よ の telescope り も low い 30 GeV を reached し て お り, strong の LST - 1 み で あ る low エ ネ ル ギ ー threshold numerical を shown す こ と が で き た. Low こ の エ ネ ル ギ ー threshold numerical は future LST を with い て ガ ン マ line バ ー ス ト を research す る た め に も important な performance で あ る. Content understanding 釈 に つ い て は, フ ェ ル ミ と LST - 1 satellite の デ ー タ か ら, ガ ン マ line radiation が blunt shock wave に よ り accelerate さ れ た yoko に よ る も の と し て natural に illustrate で き る こ と が shown さ れ, he を independent に の telescope の results support す る こ と が で き た. The above <s:1> research results を domestic and foreign <s:1> societies や and research societies で issue reports するとと に に and doctoral dissertations にまとめて propose た.

项目成果

CTA報告190: CTA大口径望遠鏡初号機による新星へびつかい座RS星の観測データの解析

CTA报告190：使用第一台CTA大口径望远镜对新星RS Ophiuchi的观测数据进行分析

• 发表时间: 2022
• 作者: T.Hayashi;A.A.Trani;Y.Suto;小林志鳳，阿部正太郎，阿部日向，...，他CTA LST プロジェクト
• 通讯作者: 小林志鳳，阿部正太郎，阿部日向，...，他CTA LST プロジェクト

CTA報告204: CTA大口径望遠鏡初号機による新星へびつかい座RS星の観測データの解析(II)

CTA报告204：利用首台CTA大口径望远镜对nova RS Ophiuchi观测数据分析（二）

• 发表时间: 2023
• 作者: 前野啓太郎;中石知晃;加河茂美;小林志鳳，他 CTA-LST プロジェクト
• 通讯作者: 小林志鳳，他 CTA-LST プロジェクト

First detection of the very-high-energy gamma rays from the recurrent nova RS Ophiuchi with LST-1

使用 LST-1 首次探测到来自轮回新星 RS Ophiuchi 的极高能伽马射线

• 发表时间: 2023
• 作者: Yukiho Kobayashi;Arnau Aguasca-Cabot;Mabel Bernardos;David Green;Ruben Lopez-Coto for the CTA-LST Project
• 通讯作者: Ruben Lopez-Coto for the CTA-LST Project

Commissioning of the camera of the first Large Size Telescope of the Cherenkov Telescope Array

切伦科夫望远镜阵列第一台大型望远镜相机调试

• 发表时间: 2021
• 作者: T. Saito;C. Delgado;O. Blanch;...;Y. Kobayashi;... for the CTA LST project
• 通讯作者: ... for the CTA LST project

Detection of very-high-energy gamma rays from RS Ophiuchi by the prototype Large- Sized Telescope for the Cherenkov Telescope Array

利用切伦科夫望远镜阵列原型大型望远镜探测来自蛇夫座 RS 的极高能伽马射线

• 发表时间: 2022
• 作者: Yukiho Kobayashi;Arnau Aguasca-Cabot;Mabel Bernardos;David Green;Ruben Lopez-Coto for the CTA-LST Project
• 通讯作者: Ruben Lopez-Coto for the CTA-LST Project