Study of the highest energy cosmic rays with air fluorescence technique

利用空气荧光技术研究最高能量宇宙线

• 批准号: 11691117
• 负责人: TESHIMA Masahiro
• 金额: $ 10.23万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11691117/
• 关键词: The highest energy cosmic ray; Cosmic Ray; Air Fluorescence light; High Energy Astrophysics; Gamma ray; Mie Scattering; ミー散乱; 超高エネルギー; ライダー; 宇宙線の起源; GZK cuioff; 宇宙背景輻射; 宇宙物理学; 素粒子; ダークマター

The Air Fluorescence technique is an excellent method to study the highest energy cosmic rays. In this research, we try to clarify the technical problem in air fluorescence technique and made it more reliable. The most important problem is the estimation of the light extinction in the atmosphere. There are extinction processes, Rayleigh Scattering and Mie Scattering. Rayleigh Scattering is due to the molecule in the atmosphere, Mie Scattering is due to the dust particles in the atmosphere. Therefore, the scattering coefficient and angular distribution in Mie Scattering variate in time to time.We summarize this research out as follows.(1) We have studied the UV light extinction in the atmosphere at Akeno observatory using Lidar system.(2) We discovered 10 events which exceed the theoretical cutoff energy(l020eV) by AGASA detector in Akeno observatory.(3) We discovered the existence of the clusters in the arrival direction of the highest energy cosmic rays. This result suggests the existence of point sources of the highest energy cosmic rays.

空气荧光技术是研究最高能量宇宙射线的绝佳方法。在本研究中，我们试图澄清空气荧光技术中的技术问题，并使其更加可靠。最重要的问题是大气中消光的估计。有消光过程、瑞利散射和米氏散射。瑞利散射是由于大气中的分子引起的，米氏散射是由于大气中的灰尘颗粒引起的。因此，米氏散射中的散射系数和角分布会随时间变化。我们将这项研究总结如下：(1)我们利用激光雷达系统研究了明野天文台大气中的紫外光消光。(2)我们利用明野天文台的AGASA探测器发现了10个超过理论截止能量(l020eV)的事件。(3)我们发现了紫外光消光的存在。 星团位于最高能量宇宙射线的到达方向。这一结果表明存在最高能量宇宙射线的点源。

项目成果

M.Teshima他: "Observations of TeV gamma ray flares from Markarian 501 with the Telescope Array Prototype"AstroPhysical J. Letter. 504-2. 71-74 (1998)

M. Teshima 等人：“用望远镜阵列原型观测 Markarian 501 的 TeV 伽马射线耀斑”AstroPhysical J. Letter 504-74 (1998)。

Extension of the Cosmic-Ray Energy Spectrum Beyond the Predicted Greisen-Zatsepin-Kuz'min Cutoff

• DOI: 10.1103/physrevlett.81.1163
• 发表时间: 1998-07
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: M. Takeda;N. Hayashida;K. Honda;N. Inoue;K. Kadota;F. Kakimoto;K. Kamata;S. Kawaguchi;Y. Kawasaki;N. Kawasumi;H. Kitamura;E. Kusano;Y. Matsubara;K. Murakami;M. Nagano;D. Nishikawa;H. Ohoka;N. Sakaki;M. Sasaki;K. Shinozaki;N. Souma;M. Teshima;R. Torii;I. Tsushima;Y. Uchihori;T. Yamamoto;S. Yoshida;H. Yoshii

Anisotropy of cosmic-ray arrival direction at 10^<18>eV observed by AGASA

AGASA观测到的10^ 18 eV宇宙线到达方向各向异性

• 发表时间: 2001
• 期刊: Proc. Of 27^<th> ICRC Hamburug 1
• 作者: M.Teshima;他
• 通讯作者: 他

Teshima 他30名: "Small-Scale Anisotropy of Cosmic Rays above 10^<19>eV"Astro. Phys. J.. 522. 225-237 (1999)

Teshima 和其他 30 人：“10^<19>eV 以上宇宙射线的小尺度各向异性”Astro。 522. 225-237 (1999)

Teshima 他27名: "The anisotropy of cosmic ray arrival directions"Astro Particle Physics. 10. 303-311 (1999)

Teshima 等人 27：“宇宙射线到达方向的各向异性”《天文粒子物理学》10. 303-311 (1999)