Improving the gamma-ray detection sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to discover dark matter and Galactic PeVatrons

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本研究は次世代の地上ガンマ線望遠鏡Cherenkov Telescope Array（CTA）の装置開発と初期運用を目指し、1)ドイツのマックスプランク核物理学研究所および2)スペインのロケ・デ・ロス・ムチャーチョス天文台との国際共同研究を進めるものである。今年度は1)に8-9月に滞在し、CTA小口径望遠鏡の焦点面カメラの開発を進めた。特にモンテカルロシミュレーションとデータ解析手法の性能向上を目指し、従来の画像解析では主要な方法として用いられていなかった最尤法によるチェレンコフ光像の解析の検討を大学院生と進めた。特に数十TeV以上で問題となる望遠狭視野外へのチェレンコフ光像のはみ出しを最尤法で補完することにより、ガンマ線到来方向の決定およびガンマ線エネルギーの決定の精度向上につながることを確かめた。また焦点面カメラに取り付ける保護窓材の多層膜コーティングの検討や、それにより遮断される長波長の夜光量の検討、一方で増大することが懸念される半導体光検出器からの赤外線放射の反射などを光学シミュレーションで検討した。2)には3月に滞在し、MAGIC望遠鏡とCTA大口径望遠鏡の共同観測などの観測シフトを行った。ドイツ、ポーランド、フィンランドからの他の共同研究者と望遠鏡運用を一緒に行い、大口径望遠鏡の初号機の運用が順調であることを確認するとともに、実際の観測で起こるトラブルへの対応と、自身の観測トレーニングを行った。