宇宙超高エネルギーニュートリノ発見能力の向上

1.シミュレーションスタディ(1)タウレプトン崩壊からのチェレンコフ光の観測30km遠方の山中で生成され山を突き抜けて崩壊するタウレプトンをチェレンコフ光で検出する、というシミュレーションをGEANT3を用いて行った。海抜3000mの大気で作られる横に発達する空気シャワーは、望遠鏡の位置がシャワー軸から半径約600m以内なら観測可能であること、エネルギー閾値を6p.e.としたとき、タウニュートリノのエネルギーの観測可能下限値を二桁(100TeVくらいまで)下げることができることなどがわかった。(2)ミューオンバックグランドの評価同じジェオメトリで、ミューオンバックグランドの評価をGEANT4を用いて行った。ミューオンのチェレンコフイメージはきれいな円または円弧を成すので、上記シャワーイメージとは容易に区別がつく。現在、バックグランド除去率を求めているところである。また、望遠鏡の角度分解能の性能チェックのため、高エネルギー(0.5TeV)ミューオンの方向をイメージから再構成したところ、1分角以内の精度が出ることを確かめることができた。2.実機プロトタイプ稼動試験(1)光学系の実機(2/3プロトタイプ)試験ハワイ、マウイ島のハレアカラ山頂に、広視野高分解能望遠鏡のプロトタイプ(実機の2/3の大きさ)を据え付け、ガンマ線バーストの残光観測を昨年夏より行っている。特筆すべきは、GRB041211について爆発瞬間とその前後のイメージを取得し、残光は11等級以下という制限をつけることに成功したことである。他の観測装置では観測衛星からの位置の情報が来てから観測を開始するため、爆発前や瞬間のデータは得られず。このようなデータは大変貴重である。現在も観測を続行している。(2)トリガー、データ読み出し系試験同じくハレアカラ山頂に追尾型のチェレンコフ望遠鏡を設置し、TeV領域のガンマ線を観測している。イメージをトリガーとCCDイメージセンサーに分配し、トリガーをかけてTeVガンマ線を観測できるかどうかの試験である。11月から1月にかけて「かに星雲」からのガンマ線を観測し、5σ以上の確度で観測を確認し、システムがデザイン通りに稼動していることを確認した。

1.シミュレーションスタディ(1)タウレプトン崩壊からのチェレンコフ光の観測30km遠方の山中で生成され山を突き抜けて崩壊するタウレプトンをチェレンコフ光で検出する、というシミュレーションをGEANT3を用いて行った。海抜3000mの大気で作られる横に発達する空気シャワーは、望遠鏡の位置がシャワー軸から半径約600m以内なら観測可能であること、エネルギー閾値を6p.e.としたとき、タウニュートリノのエネルギーの観測可能下限値を二桁(100TeVくらいまで)下げることができることなどがわかった。(2)ミューオンバックグランドの評価同じジェオメトリで、ミューオンバックグランドの評価をGEANT4を用いて行った。ミューオンのチェレンコフイメージはきれいな円または円弧を成すので、上記シャワーイメージとは容易に区別がつく。現在、バックグランド除去率を求めているところである。また、望遠鏡の角度分解能の性能チェックのため、高エネルギー(0.5TeV)ミューオンの方向をイメージから再構成したところ、1分角以内の精度が出ることを確かめることができた。2.実機プロトタイプ稼動試験(1)光学系の実機(2/3プロトタイプ)試験ハワイ、マウイ島のハレアカラ山頂に、広視野高分解能望遠鏡のプロトタイプ(実機の2/3の大きさ)を据え付け、ガンマ線バーストの残光観測を昨年夏より行っている。特筆すべきは、GRB041211について爆発瞬間とその前後のイメージを取得し、残光は11等級以下という制限をつけることに成功したことである。他の観測装置では観測衛星からの位置の情報が来てから観測を開始するため、爆発前や瞬間のデータは得られず。このようなデータは大変貴重である。現在も観測を続行している。(2)トリガー、データ読み出し系試験同じくハレアカラ山頂に追尾型のチェレンコフ望遠鏡を設置し、TeV領域のガンマ線を観測している。イメージをトリガーとCCDイメージセンサーに分配し、トリガーをかけてTeVガンマ線を観測できるかどうかの試験である。11月から1月にかけて「かに星雲」からのガンマ線を観測し、5σ以上の確度で観測を確認し、システムがデザイン通りに稼動していることを確認した。