宇宙線電子観測の高精度化による宇宙線起源の解明

提高宇宙线电子观测精度阐明宇宙线起源

基本信息

批准号：
15K17636
负责人：
赤池陽水
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

国際宇宙ステーションにおける宇宙線観測実験CALETは、宇宙線の起源や加速・伝播機構の解明を目的に、GeVからTeVの高エネルギー領域における宇宙線観測を実施している。CALETの検出器は平成27年8月に宇宙ステーション補給機「こうのとり」によって国際宇宙ステーションに搭載され10月から観測を開始した。所期の目的であるTeV領域の電子観測に成功し、高統計のエネルギースペクトルの導出に向けて長期間の観測を行っている。本研究では、精確なエネルギースペクトルの導出に向けて、CALETの取得データの詳細な解析を実施した。打ち上げ前に地上で取得した宇宙線ミューオンやテストパルス、及び宇宙ステーション搭載後に機上で収集した宇宙線のデータを基に、検出器全チャンネルの応答が打上前後で変化せず正常な応答を示していることを確認した。また長期間の定常観測に向けて、軌道上の観測環境に応じた観測条件の最適化を実施した。軌道上で取得したデータを基に検出器のエネルギー較正を実施するとともに、取得イベントのエネルギーや粒子種の再構成を実施し、CALETがTeV領域の電子成分のイベントを取得していることを示した。さらに陽子から鉄までの原子核、及びガンマ線が検出されていることを示した。これらの成果を基に、CALET実験は正常に初期運用を終了し、定常運用への移行を達成している。今後高統計・高精度なエネルギースペクトルの導出に向け、長期間の観測を継続すると共にデータ解析の高精度化を図る予定である。

国际空间站的Cosmic射线观测实验是在GEV到TEV的高能量范围内进行宇宙射线观测，目的是阐明宇宙射线的起源以及加速和传播的机制。该燃料探测器于2015年8月由空间站供应飞机“ Konotori”安装在国际空间站，并于10月开始观察。已经成功观察到了TEV区域的目标目标，并进行了长期观察以得出高统计能谱。在这项研究中，为了得出精确的能量光谱，对磁盘数据进行了详细的分析。基于启动前在地面上获得的宇宙射线μ子和测试脉冲，以及安装空间站后在飞机上收集的宇宙射线数据，可以证实，在发射之前和之后，所有检测器的所有通道的响应都没有更改并显示出正常的响应。此外，为了准备长期稳定观察，根据轨道观察环境优化了观察条件。根据轨道中获得的数据进行检测器能量校准，并重建了被收录事件的能量和粒子物种，表明Calet正在获取TEV区域的电子组件的事件。此外，已经发现已经检测到从质子到铁和伽马射线的核。基于这些结果，成功完成了Calet实验的初始操作，并实现了稳定运行的过渡。将来，我们计划继续长期观察并提高数据分析的准确性，以得出高统计和高度准确的能量光谱。