太陽フレア中性子による粒子加速の研究

本研究は,太陽の表面で起きる爆発的現象(太陽フレア)に伴って生じる高エネルギー中性子を観測することにより,フレア時に粒子,特に陽子やイオンが高いエネルギーにまで加速されるメカニズムを解明することを目的とする.ただし,観測対象の中性子は,太陽地球間の磁場の影響を受けることなく,直接地球に加速時の貴重な情報をもたらすという特徴を持つが,間接生成物であるという点で観測が難しい.そこで我々は,独自に開発した太陽中性子望遠鏡を,太陽をできる限り長い時間観測するため様々な経度で,さらに,大気による中性子の減衰をできる限り減らすため空気の薄い高山に設置すべく努力し,本研究の中心地であるチベットや国内(乗鞍)をはじめとする太陽中性子国際観測網を築いてきた.今年度は,特にボリビア・チャカルタヤで稼働している観測装置のデータ収集システムを新たに開発されたものと置き換えた.この新しいシステムは順調に作動している.現在,同じデータ収集システムを,メキシコ・シェラネグラで稼働している観測装置に対しても導入すべく準備中である.太陽活動は,現在極小期へ向かっているが,それ以前の活動が激しかった期間に太陽中性子国際観測網によって得られたデータに関し,現在鋭意解析中であり,太陽中性子の検出を示唆するイベントが複数見つかっている.その中でも,今太陽活動期に起こった特に大きな太陽フレアのうち,2000年11月24日,2001年8月25日,2003年10月28日,2003年11月2日と2003年11月4日の5つのフレアについては太陽中性子が観測されており,解析によって高いエネルギーの中性子はγ線が発生した時刻に同時に生成されていることが明らかになった.また,タイムプロファイルと発生時刻とから太陽フレア時に加速されたイオンのスペクトルを求めることができた.これらは,名古屋大学太陽地球環境研究所の渡辺の博士学位論文としてまとめられた.

本研究は,太陽の表面で起きる爆発的現象(太陽フレア)に伴って生じる高エネルギー中性子を観測することにより,フレア時に粒子,特に陽子やイオンが高いエネルギーにまで加速されるメカニズムを解明することを目的とする.ただし,観測対象の中性子は,太陽地球間の磁場の影響を受けることなく,直接地球に加速時の貴重な情報をもたらすという特徴を持つが,間接生成物であるという点で観測が難しい.そこで我々は,独自に開発した太陽中性子望遠鏡を,太陽をできる限り長い時間観測するため様々な経度で,さらに,大気による中性子の減衰をできる限り減らすため空気の薄い高山に設置すべく努力し,本研究の中心地であるチベットや国内(乗鞍)をはじめとする太陽中性子国際観測網を築いてきた.今年度は,特にボリビア・チャカルタヤで稼働している観測装置のデータ収集システムを新たに開発されたものと置き換えた.この新しいシステムは順調に作動している.現在,同じデータ収集システムを,メキシコ・シェラネグラで稼働している観測装置に対しても導入すべく準備中である.太陽活動は,現在極小期へ向かっているが,それ以前の活動が激しかった期間に太陽中性子国際観測網によって得られたデータに関し,現在鋭意解析中であり,太陽中性子の検出を示唆するイベントが複数見つかっている.その中でも,今太陽活動期に起こった特に大きな太陽フレアのうち,2000年11月24日,2001年8月25日,2003年10月28日,2003年11月2日と2003年11月4日の5つのフレアについては太陽中性子が観測されており,解析によって高いエネルギーの中性子はγ線が発生した時刻に同時に生成されていることが明らかになった.また,タイムプロファイルと発生時刻とから太陽フレア時に加速されたイオンのスペクトルを求めることができた.これらは,名古屋大学太陽地球環境研究所の渡辺の博士学位論文としてまとめられた.