Search for cosmic PeV particle accelerators using a new cosmic-ray observatory in Andes highland

使用安第斯高地的新宇宙射线观测站寻找宇宙 PeV 粒子加速器

• 批准号: 19H00678
• 负责人: さこ 隆志
• 金额: $ 28.95万
• 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 (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H00678/
• 关键词: 宇宙線; ガンマ線天文学; 粒子加速; 銀河宇宙線; 宇宙ガンマ線; 宇宙線加速; 銀河系中心; 100TeV; 空気シャワー

宇宙を飛び交う高エネルギーの粒子「宇宙線」は、銀河系内の天体でも10^15電子ボルト以上に加速されていると考えられている。一方、加速天体はいまだに明らかになっておらず、宇宙物理学上で最大の謎のひとつである。10^15電子ボルトの粒子が天体周辺の物質にぶつかると、10^14電子ボルトのガンマ線が生成される。発生源から直進して飛来するガンマ線を検出することで10^15電子ボルト加速天体を特定できる。 本研究では、南米ボリビアの標高4700mのチャカルタヤ山中腹に建設された新しい空気シャワー検出器に、地下ミュー粒子検出器を設置することで、世界で初めての南天での10^14電子ボルトガンマ線放射天体を探索する。南半球からは、銀河系中心付近に存在する超巨大ブラックホールや 、超新星残骸、パルサーなど、多様な候補天体が観測可能で、初発見から系統的研究につなげる。前年度分繰越予算によって2022年9月に稼働を開始した地上検出器の遠隔モニタと解析を進めた。遠隔モニタではネットワークと電源の不具合が少数見られたが、現地研究者の対応によってすぐに回復することができた。多数の検出器で9月に解決できなかった光漏れが発見され、2023年3月の訪問で解決した。解析では較正前のデータで1度の角度分解能が確認され、この分解能から期待される月の影が約100日のデータで4シグマで検出された。初期データとはいえ、期待通りの性能が発揮されている。地上検出機拡張用に乗鞍観測所から確保したプラスチックシンチレータを、ALPACA実験に利用できる厚さに加工した。また、ガンマ線検出時のガンマ線到来頻度の計算において、モンテカルロ計算中のハドロン相互作用モデルの影響を調べ論文を発表した。

Cosmic rays, celestial bodies in the Milky Way, 10^15 electrons, acceleration, etc. One side, accelerating celestial bodies, the greatest mystery in cosmic physics 10^15 electron emission particles are generated in the matter of the celestial periphery, and 10^14 electron emission lines are generated. The origin of the star is direct. The origin of the star is direct. The origin of the star is direct. This study is aimed at exploring the new space detector and underground particle detector at the altitude of 4700m in the southern sky. Southern Hemisphere, Near the Center of the Milky Way, Supermassive, Supernova Remnants, Multiple Candidate Objects, Possible Detection, Initial Discovery System Research The previous year's budget was calculated in September 2022. A few of the remote researchers found that the power supply did not work properly. Most of the detectors were found in September and visited in March 2023. The resolution is 1 degree higher than the previous resolution. The resolution is expected to be 100 days later. The initial stage is to wait for the performance of the communication to develop. The ground test machine is used to ensure that the equipment is fully processed. This paper presents the calculation of the frequency of arrival of the line when the line is detected, and the influence of the interaction of the line on the calculation of the line.

项目成果

Detectability of southern gamma-ray sources beyond 100 TeV with ALPAQUITA, the prototype experiment of ALPACA

• DOI: 10.1007/s10686-021-09796-8
• 发表时间: 2021-09
• 期刊: Experimental Astronomy
• 影响因子: 3
• 作者: S.Kato;C.A.H.Condori;E.dela Fuente;A. Gomi;K. Hibino;N. Hotta;I. Toledano–Juárez;Y. Katayose;C. Kato;K. Kawata;W. Kihara;Y. Ko;T. Koi;H. Kojima;D. Kurashige;J. Lozoya;F. Orozco-Luna;R. Mayta;P. Miranda;K. Munakata;H. Nakada;Y. Nakamura;Y. Nakazawa;C. Nina;M. Nishizawa;S. Ogio;M. Ohnishi;T. Ohura;S. Okukawa;A. Oshima;M. Raljevich;H. Rivera;T. Saito;T. Sako;T. Sako;S. Shibata;A. Shiomi;M. Subieta;N. Tajima;W.Takano;M. Takita;Y. Tameda;K. Tanaka;R. Ticona;H. Torres;H. Tsuchiya;Y. Tsunesada;S. Udo;K. Yamazaki;Y. Y. I. F. C. R. Research-Y.;Instituto de Investigaciones F'isicas;Universidad Mayor de San Andres;D. D. F'isica-D.;Cucei;Universidad de Guadalajara;Doctorado en Tecnolog'ias de la Informaci'on;Cucea;Maestr'ia en Ciencia de Datos;Graduate School of Science;Yokohama National University;Faculty of Electrical Engineering;Kanagawa University;Faculty of Education;Utsunomiya University;Doctorado en Ciencias F'isicas;Department of Applied Physics;Shinshu University;College of Engineering;Chubu University;Chubu Innovative Astronomical Observatory;Departamento de Ciencias de la Informaci'on y Desarrollo Tecnol'ogico-Departamento-de-Ciencias-de-la-Informaci'on-y-2264768969;Cutonala;Graduate School of Science;O. University;Nambu Yoichiro Institute of Theoretical;E. Physics;Institute of Theoretical Physics;Chinese Academy of Science.;College of Industrial Technology;Nihon University;Narashino;National Institute of Informatics;Tokyo Institute of Technology;Institute of Physical;Chemical Research;O. University;G. S. O. Sciences;Hroshima City University;Coordinaci'on General de Servicios Administrativos e Infraestruc Tecnol'ogica-Coordinaci'on-General-de-Servicios-Administrativos-2264869021;Japan Atomic Energy Agency

ALPACA実験30: ALPAQUITA実験の現状とデータ解析

ALPACA实验30：ALPAQUITA实验现状及数据分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Yamamoto;D.;Kawasaki;N.;Tachibana;S.;Kamibayashi;M. and Yurimoto;H.;川田和正
• 通讯作者: 川田和正

ALPACA実験

羊驼实验

ALPACA: A new air shower array experiment to explore 100TeV gamma-ray sky in Bolivia

ALPAC：探索玻利维亚 100TeV 伽马射线天空的新型空气簇射阵列实验

• 发表时间: 2019
• 作者: 加藤勢;川田和正 (ALPACA Collaboration);Kazumasa Kawata;横江 誼衡，川田和正，他 The ALPACA Collaboration;加藤勢，川田和正，他 The ALPACA Collaboration;Kazumasa Kawata;Kazumasa Kawata;Sei Kato (The ALPACA Collaboration);Takashi Sako (The ALPACA Collaboration)
• 通讯作者: Takashi Sako (The ALPACA Collaboration)

ALPACAの現状

羊驼的现状

• 发表时间: 2020
• 作者: Tapia;F.;M. Ichihara;O. Pouliquen;and E. Guazzelli;さこ隆志
• 通讯作者: さこ隆志