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大気チェレンコフ望遠鏡を用いたガンマ線観測による高エネルギー宇宙線の起源の研究

利用大气切伦科夫望远镜观测伽马射线研究高能宇宙射线的起源

基本信息

批准号：
22K14051
负责人：
武石隆治
金额：
$ 2.5万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14051/
关键词：
宇宙線宇宙ガンマ線大気チェレンコフ望遠鏡

项目摘要

10の18乗電子ボルト以上のエネルギーを持つ超高エネルギー宇宙線の生成には、活動銀河核やガンマ線バースト等の爆発的な天体現象が関連していると考えられているが、その起源は明らかになっていない。超高エネルギー宇宙線の到来方向が集中する領域が、スターバースト銀河M82の近傍に観測されており、M82は超高エネルギー宇宙線の起源の候補として注目を集めている。本研究では、スペイン・ラパルマで稼働中の解像型大気チェレンコフ望遠鏡(IACT)であるCherenkov Telescope Array (CTA)大口径望遠鏡(LST)およびMajor Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC)望遠鏡を用いて、スターバースト銀河M82からのガンマ線を観測し、M82のホットスポットへの寄与を決定する。2022年度では、まず初めにLST初号機(LST-1)の銀河系外観測における性能を実証するため、既知の活動銀河核であるMrk421の観測とデータ解析を行なった。ガンマ線事象の再構成の際に、天体の方向をあらかじめ仮定した解析手法を導入し、ガンマ線と宇宙線バックグラウンド事象の識別能力を向上させる工夫を行った。それにより、IACTとしては最小の、50GeV以下のエネルギー領域を含むガンマ線エネルギースペクトルを測定した。これはLST-1の銀河系外観測における初期成果であり、今後のスターバースト銀河の観測へ向けた試金石となった。得られた解析結果は2023年の日本物理学会で報告しており、宇宙線国際会議において成果を発表する予定である。MAGIC望遠鏡では、数名の共同研究者と協力して観測計画をグループ内で提案し、数十時間分の観測データを取得した。今後も観測を継続し、データ解析を進めていく。

10の18 times the electronic ボルト or above のエネルギーをhold つ ULTRA HIGH エネルギーcosmic ray のgeneration には, active galactic core やガンマThe connection between the celestial phenomenon of the line バーストのExplosion and the していると考えられているが, and the origin of the celestial phenomenon は明らかになっていない. The arrival direction of ultra-high altitude cosmic rays is concentrated in the area, and the direction of arrival of ultra-high altitude cosmic rays is close to the Milky Way M82 The origin of the super high-speed cosmic ray of M82 and the candidate for the attention of the M82 super high-speed cosmic ray. This research focuses on the resolution type of the large-scale telescope (IACT), the Cherenkov Telescope Array (CTA), the large-aperture telescope (LST), and the large-aperture telescope (LST). Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) telescope is used, M82 Galaxy M82 is measured, and M82 is determined. 2022 では、まず日めにLST Unit 1 (LST-1) extragalactic observation test performanceを実证するため、known active galactic core であるMrk421の観measurementとデータanalytic を行なった. The reconstruction of the ガンンline event phenomenon, the direction of the celestial body, and the introduction of analytical techniques , ガンマ线とCosmo ray バックグラウンド事のidentification ability を上させる工夫を行った.それにより、IACTとしてはminimum、のエネ below 50GeV The field of ルギーをcontains the むガンマ线エネルギースペクトルをmeasurementした.これはLST-1's extragalactic observation test is the initial result of であり, and the future test of the galaxy is the touchstone of となった. The results of the analysis and the results of the 2023 Japan Physical Society report and the results of the International Conference on Cosmic Rays have been determined. The MAGIC telescope was developed with the cooperation of several co-researchers and a proposal was made within the measurement plan, and the measurement was obtained in dozens of hours. From now on, we will continue to analyze and analyze the results.