Hadronic interactions explored by Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes

大气切伦科夫成像望远镜探索强子相互作用

基本信息

批准号：
20K03985
负责人：
大石理子
金额：
$ 1万
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 (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までの研究の結果により、CTAが空気シャワーシミュレーション分野で使用されるハドロン相互作用モデル間の差異に対して有意な検出力を持つことを立証し、また従来から問題とされてきた宇宙線の化学組成不定性が相互作用モデル検証に対して与える影響も小さく抑える検証手法を確立した。これを受け、2022年度には既に稼働中のチェレンコフ望遠鏡の実データを用いたハドロン相互作用モデルの検証作業を進めた。検証用の実データとしてはVERITAS（12m口径 4台アレイ、ステレオ観測）とCTA大口径望遠鏡(LST)初号機(23m口径１台、単眼観測）の宇宙線事象を使用した。ただし、この検証にとって重要な粒子識別性能については望遠鏡の台数が多いアレイの方が優れ、10年以上の科学運用実績があり装置性能が良く把握されていることから、2022年度はVERITASのアーカイブデータ解析を優先した。VERITASデータベースを用い、相互作用検証に適した実データ群を選定した後、それらの観測時条件（天頂角・方位角・背景夜光・不良画素情報）に合わせて細かい調整を行ったシミュレーションデータを宇宙線研究所計算機クラスターを用いて生成した。また、本研究の検証のため、既存のVERITASの解析コードに改良を加えた本課題用の解析コード開発を行った。これらの準備の後、実データとシミュレーションデータを解析し、パラメータ分布の比較によって相互作用モデルの検証を行った。詳細な結果は2022年度内にVERITASの内部会議で既に報告済であるが、結果の公表は規定のcollaboration reviewの後に行う。概略としては、現状のVERITASは相互作用モデル検証に対してはCTAと遜色ない性能を持ち、30分程度の実データがあれば既存のハドロン相互作用モデル群の差異を統計的に有意に識別可能であることが分かった。

直到上一年的研究结果证明，CTA具有在空气淋浴模拟场中使用的强子相互作用模型之间差异的显着能力，并且还建立了一种验证方法，该方法抑制了宇宙射线不确定化学成分的影响，宇宙射线的影响是过去对相互作用模型的验证的问题。为此，在2022年，我们使用Cherenkov望远镜的实际数据开始验证强子相互作用模型，Cherenkov望远镜已经在运行。用于验证的实际数据是Veritas（直径12m，立体观测值）和第一个CTA大直径望远镜（LST）（直径为12m，直径，单眼观测值）的宇宙射线事件。但是，就粒子识别性能而言，这对于此验证很重要，具有大量望远镜的阵列较高，并且由于它们具有10年以上的科学操作，并且对设备的性能有很好的了解，因此Veritas的存档数据分析在2022年优先考虑。使用Veritas数据库，使用了适用于交互验证的研究组，并在2022年优先考虑。调整以适合观察条件（天顶角，方位角，背景发光，缺陷的像素信息）。此外，为了验证这项研究，我们为此任务制定了一项分析代码，该代码已在现有的Veritas分析代码上得到改进。在这些制备之后，分析了实际数据和仿真数据，并通过比较参数分布来验证交互模型。详细的结果已经在2022年的一次内部Veritas会议上进行了报告，但结果将在规定的协作审查后发布。总体而言，发现当前的Veritas与CTA的相互作用模型验证具有相同的性能，并且使用约30分钟的实际数据，可以从统计学上显着识别现有的强子交互模型的差异。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to spectral signatures of hadronic PeVatrons with application to Galactic Supernova Remnants

DOI：
10.1016/j.astropartphys.2023.102850
发表时间：
2023-03
期刊：
Astroparticle Physics
影响因子：
3.5
作者：
The Cherenkov Telescope Array Consortium;F. Acero;A. Acharyya;R. Adam;A. Aguasca-Cabot;I. Agudo;A. Aguirre-Santaella;J. Alfaro;R. Aloisio;N. Crespo;R. A. Batista;L. Amati;E. Amato;G. Ambrosi;E. Anguner;C. Aramo;C. Arcaro;T. Armstrong;K. Asano;Y. Ascasibar;J. Aschersleben;Michael Backes;A. Baktash;C. Balázs;M. Balbo;J. Ballet;A. B. Larriva;V. B. Martins;U. D. Almeida;J. Barrio;D. Bastieri;J. Baxter;J. Tjus;W. Benbow;M. I. Bernardos-Mart'in;J. Bernete;A. Berti;B. Bertucci;V. Beshley;P. Bhattacharjee;S. Bhattacharyya;A. Biland;E. Bissaldi;J. Biteau;O. Blanch;P. Bordas;E. Bottacini;J. Bregeon;R. Brose;N. Bucciantini;A. Bulgarelli;M. Capasso;R. Dolcetta;P. Caraveo;M. Cardillo;R. Carosi;S. Casanova;E. Cascone;F. Cassol;F. Catalani;M. Cerruti;P. Chadwick;S. Chaty;A. Chen;M. Chernyakova;A. Chiavassa;J. Chudoba;C. Coimbra-Araújo;V. Conforti;J. Contreras;A. Costa;H. Costantini;P. Cristofari;R. Crocker;Giacomo D’Amico;F. D’Ammando;A. Angelis;V. D. Caprio;E. M. G. D. Pino;E. O. Wilhelmi;V. Souza;C. Delgado;D. Volpe;D. Depaoli;T. D. Girolamo;F. D. Pierro;R. D. Tria;L. Venere;S. Diebold;J. Djuvsland;A. Donini;M. Doro;R. C. Anjos;V. Dwarkadas;S. Einecke;D. Elsasser;G. Emery;Carmelo Evoli;D. Falceta-Gonçalves;E. Fedorova;S. Fegan;G. Ferrand;E. Fiandrini;M. Filipović;V. Fioretti;M. Fiori;L. Foffano;G. Fontaine;S. Fukami;G. Galanti;G. Galaz;V. Gammaldi;C. Gasbarra;A. Ghalumyan;G. Ghirlanda;M. Giarrusso;G. Giavitto;N. Giglietto;F. Giordano;M. Giroletti;A. Giuliani;L. Giunti;N. Godinovic;J. G. Coelho;L. Gr'eaux;D. Green;M. Grondin;O. Gueta;S. Gunji;T. Hassan;M. Heller;S. Hern'andez-Cadena;J. Hinton;B. Hnatyk;R. Hnatyk;D. Hoffmann;W. Hofmann;J. Holder;D. Horan;P. Horváth;M. Hrabovsky;D. Hrupec;T. Inada;F. Incardona;S. Inoue;K. Ishio;M. Jamrozy;P. Janeček;I. Mart'inez;W. Jin;I. Jung-Richardt;J. Juryšek;P. Kaaret;V. Karas;U. Katz;D. Kerszberg;B. Kh'elifi;D. Kieda;R. Kissmann;T. Kleiner;G. Kluge;W. Kluźniak;J. Knodlseder;Y. Kobayashi;K. Kohri;N. Komin;P. Kornecki;H. Kubo;N. Palombara;M. L'ainez;A. Lamastra;J. Lapington;M. Lemoine-Goumard;J. Lenain;F. Leone;G. Leto;F. Leuschner;E. Lindfors;I. Liodakis;T. Lohse;S. Lombardi;F. Longo;R. L'opez-Coto;M. L'opez-Moya;A. L'opez-Oramas;S. Loporchio;P. Luque-Escamilla;O. Macias;J. Mackey;P. Majumdar;D. Mandát;M. Manganaro;G. Manicó;M. Marconi;J. Mart'i;G. Mart'inez;Miguel Ángel Martínez;O. Martínez;A. Mello;S. Menchiari;D. Meyer;S. Micanovic;D. Miceli;M. Miceli;J. Michałowski;T. Miener;J. Miranda;A. Mitchell;B. Mode;R. Moderski;L. Mohrmann;E. Molina;T. Montaruli;D. Morcuende;G. Morlino;A. Morselli;M. Mose;E. Moulin;R. Mukherjee;K. Munari;T. Murach;A. Nagai;S. Nagataki;R. Nemmen;J. Niemiec;D. Nieto;M. N. Rosillo;M. Nikołajuk;K. Nishijima;K. Noda;B. Novosyadlyj;S. Nozaki;M. Ohishi;S. Ohm;Y. Ohtani;A. Okumura;B. Olmi;R. Ong;M. Orienti;R. Orito;M. Orlandini;E. Orlando;S. Orlando;M. Ostrowski;I. Oya;F. Pantaleo;J. Paredes;B. Patricelli;M. Pecimotika;Michele Peresano;J. P'erez-Romero;M. Persic;O. Petruk;G. Piano;E. Pietropaolo;G. Pirola;C. Pittori;M. Pohl;G. Ponti;E. Prandini;G. Principe;C. Priyadarshi;E. Pueschel;G. Puhlhofer;M. L. Pumo;A. Quirrenbach;R. Rando;S. Razzaque;P. Reichherzer;A. Reimer;O. Reimer;M. Renaud;T. Reposeur;M. Rib'o;T. Richtler;J. Rico;F. Rieger;M. Rigoselli;L. Riitano;V. Rizi;E. Roache;P. Romano;G. Romeo;J. Rosado;G. Rowell;B. Rudak;I. Sadeh;S. Safi-Harb;L. Saha;S. Sailer;M. S'anchez-Conde;S. Sarkar;K. Satalecka;F. G. Saturni;A. Scherer;P. Schov'anek;F. Schussler;U. Schwanke;S. Scuderi;M. Seglar-Arroyo;O. Sergijenko;M. Servillat;R. Shang;P. Sharma;H. Siejkowski;V. Sliusar;A. Słowikowska;H. Sol;A. Specovius;S. Spencer;G. Spengler;A. Stamerra;S. Stanivc;T. Starecki;R. Starling;T. Stolarczyk;L. Pereira;Y. Suda;T. Suomijarvi;I. Sushch;H. Tajima;P. Tam;S. Tanaka;F. Tavecchio;V. Testa;W. Tian;L. Tibaldo;D. Torres;N. Tothill;B. Vallage;P. Vallania;C. Eldik;J. Scherpenberg;J. Vandenbroucke;M. V. Acosta;M. Vecchi;S. Vercellone;G. Verna;A. Viana;J. Vignatti;V. Vitale;V. Vodeb;S. Vorobiov;T. Vuillaume;S. Wagner;R. Walter;M. White;A. Wierzcholska;M. Will;D. Williams;L. Yang;T. Yoshida;T. Yoshikoshi;G. Zaharijas;L. Zampieri;D. Zavrtanik;M. Zavrtanik;V. Zhdanov;M. vZivec
通讯作者：
The Cherenkov Telescope Array Consortium;F. Acero;A. Acharyya;R. Adam;A. Aguasca-Cabot;I. Agudo;A. Aguirre-Santaella;J. Alfaro;R. Aloisio;N. Crespo;R. A. Batista;L. Amati;E. Amato;G. Ambrosi;E. Anguner;C. Aramo;C. Arcaro;T. Armstrong;K. Asano;Y. Ascasibar;J. Aschersleben;Michael Backes;A. Baktash;C. Balázs;M. Balbo;J. Ballet;A. B. Larriva;V. B. Martins;U. D. Almeida;J. Barrio;D. Bastieri;J. Baxter;J. Tjus;W. Benbow;M. I. Bernardos-Mart'in;J. Bernete;A. Berti;B. Bertucci;V. Beshley;P. Bhattacharjee;S. Bhattacharyya;A. Biland;E. Bissaldi;J. Biteau;O. Blanch;P. Bordas;E. Bottacini;J. Bregeon;R. Brose;N. Bucciantini;A. Bulgarelli;M. Capasso;R. Dolcetta;P. Caraveo;M. Cardillo;R. Carosi;S. Casanova;E. Cascone;F. Cassol;F. Catalani;M. Cerruti;P. Chadwick;S. Chaty;A. Chen;M. Chernyakova;A. Chiavassa;J. Chudoba;C. Coimbra-Araújo;V. Conforti;J. Contreras;A. Costa;H. Costantini;P. Cristofari;R. Crocker;Giacomo D’Amico;F. D’Ammando;A. Angelis;V. D. Caprio;E. M. G. D. Pino;E. O. Wilhelmi;V. Souza;C. Delgado;D. Volpe;D. Depaoli;T. D. Girolamo;F. D. Pierro;R. D. Tria;L. Venere;S. Diebold;J. Djuvsland;A. Donini;M. Doro;R. C. Anjos;V. Dwarkadas;S. Einecke;D. Elsasser;G. Emery;Carmelo Evoli;D. Falceta-Gonçalves;E. Fedorova;S. Fegan;G. Ferrand;E. Fiandrini;M. Filipović;V. Fioretti;M. Fiori;L. Foffano;G. Fontaine;S. Fukami;G. Galanti;G. Galaz;V. Gammaldi;C. Gasbarra;A. Ghalumyan;G. Ghirlanda;M. Giarrusso;G. Giavitto;N. Giglietto;F. Giordano;M. Giroletti;A. Giuliani;L. Giunti;N. Godinovic;J. G. Coelho;L. Gr'eaux;D. Green;M. Grondin;O. Gueta;S. Gunji;T. Hassan;M. Heller;S. Hern'andez-Cadena;J. Hinton;B. Hnatyk;R. Hnatyk;D. Hoffmann;W. Hofmann;J. Holder;D. Horan;P. Horváth;M. Hrabovsky;D. Hrupec;T. Inada;F. Incardona;S. Inoue;K. Ishio;M. Jamrozy;P. Janeček;I. Mart'inez;W. Jin;I. Jung-Richardt;J. Juryšek;P. Kaaret;V. Karas;U. Katz;D. Kerszberg;B. Kh'elifi;D. Kieda;R. Kissmann;T. Kleiner;G. Kluge;W. Kluźniak;J. Knodlseder;Y. Kobayashi;K. Kohri;N. Komin;P. Kornecki;H. Kubo;N. Palombara;M. L'ainez;A. Lamastra;J. Lapington;M. Lemoine-Goumard;J. Lenain;F. Leone;G. Leto;F. Leuschner;E. Lindfors;I. Liodakis;T. Lohse;S. Lombardi;F. Longo;R. L'opez-Coto;M. L'opez-Moya;A. L'opez-Oramas;S. Loporchio;P. Luque-Escamilla;O. Macias;J. Mackey;P. Majumdar;D. Mandát;M. Manganaro;G. Manicó;M. Marconi;J. Mart'i;G. Mart'inez;Miguel Ángel Martínez;O. Martínez;A. Mello;S. Menchiari;D. Meyer;S. Micanovic;D. Miceli;M. Miceli;J. Michałowski;T. Miener;J. Miranda;A. Mitchell;B. Mode;R. Moderski;L. Mohrmann;E. Molina;T. Montaruli;D. Morcuende;G. Morlino;A. Morselli;M. Mose;E. Moulin;R. Mukherjee;K. Munari;T. Murach;A. Nagai;S. Nagataki;R. Nemmen;J. Niemiec;D. Nieto;M. N. Rosillo;M. Nikołajuk;K. Nishijima;K. Noda;B. Novosyadlyj;S. Nozaki;M. Ohishi;S. Ohm;Y. Ohtani;A. Okumura;B. Olmi;R. Ong;M. Orienti;R. Orito;M. Orlandini;E. Orlando;S. Orlando;M. Ostrowski;I. Oya;F. Pantaleo;J. Paredes;B. Patricelli;M. Pecimotika;Michele Peresano;J. P'erez-Romero;M. Persic;O. Petruk;G. Piano;E. Pietropaolo;G. Pirola;C. Pittori;M. Pohl;G. Ponti;E. Prandini;G. Principe;C. Priyadarshi;E. Pueschel;G. Puhlhofer;M. L. Pumo;A. Quirrenbach;R. Rando;S. Razzaque;P. Reichherzer;A. Reimer;O. Reimer;M. Renaud;T. Reposeur;M. Rib'o;T. Richtler;J. Rico;F. Rieger;M. Rigoselli;L. Riitano;V. Rizi;E. Roache;P. Romano;G. Romeo;J. Rosado;G. Rowell;B. Rudak;I. Sadeh;S. Safi-Harb;L. Saha;S. Sailer;M. S'anchez-Conde;S. Sarkar;K. Satalecka;F. G. Saturni;A. Scherer;P. Schov'anek;F. Schussler;U. Schwanke;S. Scuderi;M. Seglar-Arroyo;O. Sergijenko;M. Servillat;R. Shang;P. Sharma;H. Siejkowski;V. Sliusar;A. Słowikowska;H. Sol;A. Specovius;S. Spencer;G. Spengler;A. Stamerra;S. Stanivc;T. Starecki;R. Starling;T. Stolarczyk;L. Pereira;Y. Suda;T. Suomijarvi;I. Sushch;H. Tajima;P. Tam;S. Tanaka;F. Tavecchio;V. Testa;W. Tian;L. Tibaldo;D. Torres;N. Tothill;B. Vallage;P. Vallania;C. Eldik;J. Scherpenberg;J. Vandenbroucke;M. V. Acosta;M. Vecchi;S. Vercellone;G. Verna;A. Viana;J. Vignatti;V. Vitale;V. Vodeb;S. Vorobiov;T. Vuillaume;S. Wagner;R. Walter;M. White;A. Wierzcholska;M. Will;D. Williams;L. Yang;T. Yoshida;T. Yoshikoshi;G. Zaharijas;L. Zampieri;D. Zavrtanik;M. Zavrtanik;V. Zhdanov;M. vZivec

ドイツ電子シンクロトロン/マックスプランク物理学研究所(ドイツ)

德国电子同步加速器/马克斯·普朗克物理研究所（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Effect of the uncertainty in the hadronic interaction models on the estimation of the sensitivity of the Cherenkov telescope array

DOI：
10.1088/1361-6471/abfce0
发表时间：
2021-05
期刊：
Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics
影响因子：
0
作者：
M. Ohishi;L. Arbeletche;V. de Souza;G. Maier;K. Bernlöhr;A. M. Olaizola;J. Bregeon;L. Arrabito;T. Yoshikoshi
通讯作者：
M. Ohishi;L. Arbeletche;V. de Souza;G. Maier;K. Bernlöhr;A. M. Olaizola;J. Bregeon;L. Arrabito;T. Yoshikoshi

モンペリエ大学(フランス)

蒙彼利埃大学（法国）