すばる超広領域探査で明かす宇宙再電離期の原始銀河団

斯巴鲁超广域探测揭示了宇宙再电离时期的原始星系团

• 批准号: 19J11429
• 负责人: 樋口 諒
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J11429/
• 关键词: 銀河団; 宇宙線; 銀河磁場; スターバースト銀河; 高エネルギー天体; 宇宙の大規模構造; 宇宙再電離

原始銀河団は現在までに銀河団へ進化すると理論的に予想される銀河の高密度領域である。原始銀河団は宇宙の大規模構造の形成過程であり、これらと宇宙再電離の電離源の関係を理解するには、高エネルギー天体現象の分布と・こうした天体が放出する宇宙線の到来方向分布の関係を理解する必要がある。特に最もエネルギーが高い最高エネルギー宇宙線(UHECR)の到来方向分布の偏り（異方性）の成因の理解は、宇宙再電離及び銀河団の形成過程の理解に繋がる。現在UHECRの観測は北半球のテレスコープアレイ(TA)実験・南半球のオージェ実験がリードしており、それぞれで到来方向の異方性が確認されている。これまでの異方性解析では地球近傍のスターバースト銀河(SBG)が10%程度異方性に寄与していると考えられてきたが、銀河磁場による宇宙線の偏向の影響や宇宙線の質量組成・観測装置の南北の視野の限定の効果は正しく考慮されていなかった。報告者は銀河磁場における粒子の運動を組み込んだ解析を行うことで、従来の異方性解析ではSBGの異方性への寄与が系統的に低く推定される事・北半球と南半球に分かれた解析では求められる推定値が一致しない事を示した。さらにこうした銀河磁場による宇宙線の偏向に起因するバイアスを取り除いた上で最高エネルギー宇宙線の異方性起源天体を推定する異方性の解析手法を提案し・これらを実際のTA実験・オージェ実験の観測データに適用した議論を行った。以上の成果はInternational Cosmic Ray Conferenceを含む国際研究会および日本物理学会を含む国内研究会で報告された。以上の成果は宇宙線観測実験の将来計画の議論も含めた学位論文としてまとめられた。

原始簇是星系的高密度区域，从理论上讲，这些星系群是迄今为止将演变成簇。原始的星系簇是在宇宙中形成大规模结构的过程，并了解这些与宇宙电离的电离源之间的关系，有必要了解这些体被散布的宇宙射线到达方向分布的高能量天体现象的分布之间的关系。特别是，在最高能量宇宙射线（UHECR）的到达分布方向上理解偏差的起源（各向异性），导致理解宇宙电离的过程和星系簇的形成。当前，UHECR观察结果由北半球的望远镜阵列（TA）实验和南半球的螺旋钻实验进行，并且在每个实验中都证实了到达方向的各向异性。以前的各向异性分析被认为是地球附近的Starburst星系（SBG）对各向异性的贡献约为10％，但是由于银河磁场而引起的宇宙射线偏转的影响以及限制了宇宙射线和众多量的大量组成的效果，并且尚未考虑过occertawer视设备的北部景点。通过进行将粒子运动纳入银河磁场的分析，记者表明，常规各向异性分析系统地估算了SBG对各向异性的贡献较低，并且分析所需的估计值分为北半球和南半球不匹配。此外，我们提出了一种各向异性分析方法，该方法消除了由于银河磁场引起的宇宙射线偏转而引起的偏差，并估算了最高能量宇宙射线的各向异性起源，并讨论了上述，并将其应用于实际TA和Euger实验的观察数据。上述结果在包括国际宇宙射线会议在内的国际研究小组和包括日本物理学会在内的国内研究小组中进行了报道。上述结果是作为论文汇编的，包括讨论宇宙射线观察实验的未来计划。

项目成果

TA実験373：銀河磁場を組み込んだ最高エネルギー宇宙線異方性解析手法の開発

TA实验373：结合银河磁场的最高能量宇宙线各向异性分析方法的开发

• 发表时间: 2021
• 作者: Higuchi Ryo;Ouchi Masami;Ono Yoshiaki;Shibuya Takatoshi;Toshikawa Jun;Harikane Yuichi;Kojima Takashi;Chiang Yi-Kuan;Egami Eiichi;Kashikawa Nobunari;Overzier Roderik;Konno Akira;Inoue Akio K.;Hasegawa Kenji;Fujimoto Seiji;Goto Tomotsugu;Ishikawa Shogo;Ito ;樋口諒;樋口諒
• 通讯作者: 樋口諒

The Cosmic-Ray Composition between 2 PeV and 2 EeV Observed with the TALE Detector in Monocular Mode

TALE探测器单目模式观测到的2 PeV和2 EeV之间的宇宙线成分

• DOI: 10.3847/1538-4357/abdd30
• 发表时间: 2021
• 期刊: The astrophysical journal
• 作者: Abbasi, R.U.

Effects on the anisotropy of UHECRs by the galactic magnetic field

银河磁场对UHECR各向异性的影响

• 发表时间: 2019
• 作者: Higuchi Ryo;Ouchi Masami;Ono Yoshiaki;Shibuya Takatoshi;Toshikawa Jun;Harikane Yuichi;Kojima Takashi;Chiang Yi-Kuan;Egami Eiichi;Kashikawa Nobunari;Overzier Roderik;Konno Akira;Inoue Akio K.;Hasegawa Kenji;Fujimoto Seiji;Goto Tomotsugu;Ishikawa Shogo;Ito ;樋口諒;樋口諒;Ryo Higuchi
• 通讯作者: Ryo Higuchi

Subaru/HSC identifications of protocluster candidates at z~6-7: Implications for cosmic reionization

Subaru/HSC 对 z~6-7 候选原星系团的识别：对宇宙再电离的影响

• DOI: 10.1017/s1743921319002795
• 发表时间: 2020
• 期刊: Proceedings of the International Astronomical Union
• 作者: Higuchi Ryo;Ouchi Masami;Ono Yoshiaki;Shibuya Takatoshi;Toshikawa Jun;Harikane Yuichi;Kojima Takashi;Chiang Yi-Kuan;Egami Eiichi;Kashikawa Nobunari;Overzier Roderik;Konno Akira;Inoue Akio K.;Hasegawa Kenji;Fujimoto Seiji;Goto Tomotsugu;Ishikawa Shogo;Ito
• 通讯作者: Ito

銀河磁場の最高エネルギー宇宙線異方性への影響

银河磁场对最高能量宇宙线各向异性的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 池田友哉;李学成;尾崎明仁;山本高広;樋口諒;Ryo Higuchi. et al.;樋口諒;樋口諒;樋口諒
• 通讯作者: 樋口諒