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Dark matter search at TeV energies by next-generation gamma-ray telescopes

下一代伽马射线望远镜在 TeV 能量下搜索暗物质

基本信息

批准号：
19J12715
负责人：
稲田知大
金额：
$ 1.34万
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

项目摘要

本研究では、TeVガンマ線に感度が高い地上ガンマ線望遠鏡を用いてTeV質量の暗黒物質探索を行うことを目的としている。そのためにスペイン、カナリア諸島・ラパルマに建設中の次世代ガンマ線望遠鏡であるチェレンコフ望遠鏡アレイ(CTA)大口径望遠鏡の光学系コミッショニング・および科学観測と同観測サイトで現在稼働中のMAGIC望遠鏡による暗黒物質探索研究を行った。本年度は CTA 大口径望遠鏡(Large Sized Telescope, LST)における光学系構築・及びコミッショニングを行った。コロナ禍のため観測地に長期滞在して行う作業の予定は変更せざるを得なかったが、その分リモートでも可能な光学系制御のためのソフトウェア開発を中心に行った。その結果、低天頂角から高天頂角まで、198 枚の分割鏡の方向を調整し、主鏡がまるで一枚の鏡であるかのような鮮明な像(スポットサイズが約0.06度程度)を焦点面で得ることができた。さらに用意した天頂角以外にも、天頂角ごとに、分割鏡の背面にあるアクチュエータの初期位置を内挿することにより、任意の天頂角に対して、アクチュエータの初期位置を決めることができるようになった。LST1を用いて、確立した手法はのちの LST2台目以降のコミッショニングにも有用である。暗黒物質探索研究においては、MAGIC望遠鏡を用いた暗黒物質由来のガンマ線探索のための解析手法改善を行った。特に大天頂角観測手法における大気ゆらぎ由来のエネルギースケールへの系統誤差や広がった天体を解析する際のカメラ応答の非一様性による系統誤差に注目し、これらを抑えられるよう解析手法を最適化した。これらの系統誤差の研究は後に CTA-LST を用いて行うさらなる究極感度での観測にも共通することが多く、将来につながる研究である。

In this study, TeV line sensitivity is high, and TeV mass is used to explore dark matter. The optical system of the large aperture telescope (CTA) is under construction. The MAGIC telescope is under construction. This year, CTA's Large Sized Telescope (LST) launched a series of optical system construction projects. The optical system can be controlled by the optical system. The optical system can be controlled by the optical system. As a result, the direction of 198 split mirrors was adjusted from the low zenith angle to the high zenith angle, and the focus plane was obtained from the main mirror. The initial position of the split mirror is determined by the zenith angle. LST1 is used to establish a method for lowering the LST2 table. Dark matter exploration and research, MAGIC telescope with the origin of dark matter exploration and analysis methods to improve The system error analysis method of large zenith angle measurement is optimized. The study of system error in CTA-LST will be conducted in the future, and the final sensitivity will be studied in the future.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Design and production of segment mirrors for the large-sized telescopes of the Cherenkov Telescope Array

切伦科夫望远镜阵列大型望远镜分段镜的设计和生产

DOI：
10.1117/12.2562111
发表时间：
2020
期刊：
Proc. SPIE 11451, Advances in Optical and Mechanical Technologies for Telescopes and Instrumentation IV
影响因子：
0
作者：
Inada Tomohiro;Fukami Satoshi;Noda Koji;Chikawa Michiyuki;Kagaya Mika;Katagiri Hideaki;Mazin Daniel;Obara Koutaro;Okumura Akira;Saito Takayuki;Teshima Masahiro;Yamamoto Tokonatsu;Yoshida Tatsuo;Vovk Ievgen
通讯作者：
Vovk Ievgen

MAGIC observations of the diffuse γ-ray emission in the vicinity of the Galactic center

DOI：
10.1051/0004-6361/201936896
发表时间：
2020-10-20
期刊：
ASTRONOMY & ASTROPHYSICS
影响因子：
6.5
作者：
Acciari, V. A.;Ansoldi, S.;Zaric, D.
通讯作者：
Zaric, D.

IFAE/IAC(スペイン)

IFAE/IAC（西班牙）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

MPI for Physics(ドイツ)

MPI 物理（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

A search for dark matter in Triangulum II with the MAGIC telescopes

使用 MAGIC 望远镜寻找三角座 II 中的暗物质

DOI：
10.1016/j.dark.2020.100529
发表时间：
2020
期刊：
Physics of the Dark Universe
影响因子：
5.5
作者：
Masatsugu Nagai;Ryo Yoshida;Tatsuki Yamada;Taira Tabakoya;Christoph E. Nebel;Satoshi Yamasaki;Toshiharu Makino;Tsubasa Matsumoto;Takao Inokuma and Norio Tokuda;Acciari V. A. et al.
通讯作者：
Acciari V. A. et al.