高密度ASアレイを用いた銀河中心方向からの10TeV領域宇宙ガンマ線天体の研究

使用高密度AS阵列从银心方向研究10TeV区域的宇宙伽马射线天体

• 批准号: 22H01234
• 负责人: 日比野 欣也
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-22H01234/
• 关键词: 超高エネルギー宇宙線; ガンマ線天文学; ペバトロン; 超高エネルギーガンマ線; ペバトロン天体; 銀河中心

2024年度から南米ボリビア・チャカルタヤ山中腹（標高4,740m）にシンチレーションカウンター約400台からなる空気シャワー観測装置とバックグランドとなるハドロン空気シャワー除去のための地下ミューオン検出装置からなるALPACA観測が始まることになった。APLACA計画は天の川銀河中心を含めた主に100TeVから1,000TeVの領域のガンマ線点源探索を目的としている。そして本研究では、ALPACA観測を補完するためにその観測装置に埋め込むように高密度空気シャワー観測装置（ASアレイ）を建設して、低エネルギー側の10TeV領域ガンマ線の感度を広げ、天の川銀河面に沿って広視野ガンマ線探査を行う予定である。本研究により、10TeV領域の感度まで拡張でき、効率的に10TeVから1,000TeV領域のガンマ線スペクトルを測定できるように考えている。最近の観測では銀河中心方向からの10TeVを越えるガンマ線放射の兆候が報告されており、理論的研究からは銀河中心方向からの100TeV以上高エネルギーガンマ線放射の存在が示唆されている。本研究でも、天の川銀河中心付近に1,000TeVを越える宇宙線陽子を発生および加速する天体（PeVatron）の証拠を捉えることを目的としている。我々は、1989年から中国のチベット高原におけるチベット空気シャワー観測実験において、ミューオン観測装置と空気シャワー観測装置を用いて、バックグランドとなる宇宙線バックグランドを98%以上除去することを証明し、世界で初めて「かに星雲」からの100TeV 以上のガンマ線の観測、および銀河面からの100TeVを越える拡散ガンマ線の観測などに成功した。このことからも、南半球においても銀河中心方向の観測に本研究が十分な実績があると考えている。

In 2024, the center of the mountain in the middle of the から南米ボリビア・チャカルタヤ mountain (elevation 4,740 m) にシンチレーションカウンター about 400 units からなる空気シャワー禳Measuring device とバックグランドとなるハドロン空気シャワー Remove のためのUndergroundミューオン検出器からなるALPACA観measurementが开まることになった. The APLACA project aims to explore the 100TeV and 1,000TeV line point sources at the Galactic Center in the sky.そして This research has been completed, and the ALPACA measurement system has been completed. The measurement device is a high-density airborne measurement device (ASアレイ).をConstruction project, 10 TeV field 10TeV field ガンマline sensitivity を広げ on the low エネルギーside, を広げ, and the って広 field of view ガンマline exploration line を line う predetermined である. This research is based on the sensitivity of the 10TeV field and the efficiency of 10TeV. 1,000TeV field のガンマLine スペクトルをmeasurement できるように考えている. Recent measurements of 10 TeV ray emission in the direction of the center of the Milky Way, and a report on the zodiac sign, theoretical Research on the existence of high-energy radiation of 100 TeV or more in the direction of the center of the Milky Way is being carried out. The purpose of this study is to verify the detection of a 1,000 TeV cosmic ray sun produced by an accelerated celestial body (PeVatron) at the Amagawa Galactic Center. I am 々は, 1989, China's のチベットplateau におけるチベット空気シNumerical measuring deviceをUse いて, バックグランドとなるcosmic ray バックグランドをmore than 98% 100 TeV except for the proof of することを, the beginning of the world 「かにNebula」 The above のガンマ线の観 test, およびGalaxy surface からの100TeV を上える拡san ガンマ线の観measurement などにした was successful.このことからも、Southern Hemisphere においてもGalaxy Center Direction の観measurementにThis study is very な実achiectionがあると考えている.

项目成果

ALPACA 実験 3: ALPAQUITA 建設報告 2022

ALPACA 实验 3：ALPAQUITA 2022 年施工报告

• 发表时间: 2022
• 作者: 中山耕輔;Yongkai Li;加藤剛臣;Min Liu;Zhiwei Wang;高橋 隆;Yugui Yao;佐藤宇史;細川律也;S. Aoki et al.;大西宗博
• 通讯作者: 大西宗博

ALPACA実験25：ALPACA実験の性能評価シミュレーション

ALPACA实验25：ALPACA实验性能评估模拟

• 发表时间: 2022
• 作者: 横江誼衡;川田和正 (ALPACA Collaboration)
• 通讯作者: 川田和正 (ALPACA Collaboration)

ALPACA実験27: 光電子増倍管のダイナミックレンジの拡張

羊驼实验27：光电倍增管动态范围的扩展

• 发表时间: 2022
• 作者: 川島輝能;他ALPACA Collaboration
• 通讯作者: 他ALPACA Collaboration

ALPACA experiment: A new air shower array to explore the sub-PeV gamma-ray sky in the southern hemisphere

羊驼实验：探索南半球亚PeV伽马射线天空的新型空气簇射阵列

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Okukawa et al.;Y. Yokoe for the ALPACA collaboration;さこ隆志;Takashi Sako for the ALPACA Collaboration;Takashi Sako
• 通讯作者: Takashi Sako

Hadronic interaction model dependence in cosmic Gamma-ray flux estimation using an extensive air shower array with a muon detector

• DOI: 10.1007/s10686-022-09883-4
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: Experimental Astronomy
• 影响因子: 3
• 作者: S. Okukawa;M. Anzorena;S. Asano;C. A. H. Condori;E. de la Fuente;A. Gomi;K. Hibino;N. Hotta;A. Jiménez-Meza;Y. Katayose;C. Kato;S. Kato;T. Kawashima;K. Kawata;T. Koi;H. Kojima;D. Kurashige;J. Lozoya;R. Mayta;P. Miranda;K. Munakata;K. Nagaya;Y. Nakamura;Y. Nakazawa;C. Nina;M. Nishizawa;S. Ogio;M. Ohnishi;A. Oshima;M. Raljević;H. Rivera;T. Saito;Y. Sakakibara;T. Sako;T. Sako;S. Shibata;A. Shiomi;M. Subieta;N. Tajima;W. Takano;M. Takita;Y. Tameda;K. Tanaka;R. Ticona;I. Toledano–Juárez;H. Tsuchiya;Y. Tsunesada;S. Udo;K. Yamazaki;Y. Yokoe