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Novel Development of Highest Energy Gamma Ray Astronomy

最高能量伽马射线天文学的新发展

基本信息

批准号：
20H05640
负责人：
瀧田正人
金额：
$ 126.71万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-08-31 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

南米ボリビアの標高4,740m地点に新しい宇宙線観測装置を建設し、南天では世界初の最エ高ネルギー領域(百兆から千兆電子ボルト：sub-PeV = 0.1 - 1 PeV）でガンマ線放射天体を観測する。そして、その親粒子となる千兆電子ボルト（1 PeV) 銀河宇宙線加速天体の正体という、宇宙線物理学の長年の謎を解明する。南半球からは、銀河系中心ブラックホールや多数の超新星残骸などの極限物理状態の天体が観測可能で、どの天体現象がどのエネルギーまで粒子を加速できるのかを明らかにする。本年度は、ボリビアのサンアンドレス大学・ボリビアの建設業者とミュー粒子検出器用貯水槽の設計と基礎調査を行った。本計画の一部であるプロトタイプ実験ALPAQUITA（地表空気シャワー検出器約100台）の建設に向けたインフラ整備は、サンアンドレス大学の工学部や施設担当者らの協力によってほぼ完成した。ALPAQUITAの地表空気シャワー検出器の設置作業が進んでいる。観測施設に給水するための井戸の掘削方法とパイプ・ポンプの設置方法の検討、質と水量に関する調査を進めた。また、本計画で実行可能・最適な地表空気シャワー検出器の数・配置場所を地下ミュー粒子検出器の面積・設置場所と合わせて検討した。地下ミュー粒子検出器のデザインも最終段階を迎え、まもなく設置予定である。さらに、光電子増倍管、高圧電源、読み出し回路等を日本で準備・試験した。個々の装置の特性の理解と読み出しソフトウェアの動作確認が目的である。また、ALPAQUITAに地下ミュー粒子観測装置の一部を組み合わせた実験のsub-PeV領域ガンマ線放射天体に関する感度をモンテカルロシミュレーションによって評価したところ、1年間の観測期間で数個の明るい天体が検出可能であることが判明した。本計画に関して、オンラインで国内外研究打ち合わせや国内外発表を行った。

The height of the satellite is 4740m, the height of the new cosmic ray facility is 4740m, and that of the world's first high-level equipment in the southern sky (100-megabyte gigabit computer: sub-PeV = 0. 1-1 PeV). The physics of celestial bodies, the physics of cosmic rays, and the physics of cosmology have been known for years. Most of the supernova debris in the southern hemisphere, the center of the river system, the supernova remnant, the physical state of the celestial body, the possibility, the celestial body, the acceleration of particles. This year, you will need to use the sink to design the basic equipment for the particle exporter. In this paper, we draw a plan for the construction of an ALPAQUITA (about 100 ground-level airborne equipment). The construction equipment is designed to be completed by the engineering department of the university. ALPAQUITA sets the operating system for the ground surface air trap exporter to perform the operation. In the construction of the water supply, the water supply, the drilling method, the setting method, the water supply, the water, the water. The number of equipment in the ground floor of the ground floor of the configuration site, which is located in the ground floor of the ground floor of the configuration site, may be the most important in the design line of this project. The most expensive segment of the underground particle exporter is to meet the target, and the temperature setting is set to the setting of the device. Equipment, photovoltaic multiplier tubes, high-power power sources, output circuits and other equipment in Japan are ready to be tested. One of the remote device properties understands that you can confirm the destination of the authentication action. One of the equipment for the detection of particles in the underground environment is a combination of equipment, such as the field of sub-PeV, the field of radiation, the sensitivity of celestial bodies, the detection period of one year, and the detection of several potential celestial bodies. This design is based on the research at home and abroad.