チベット空気シャワー観測装置によるTeV領域宇宙放射線の研究

利用西藏空气簇射观测装置研究TeV区域宇宙辐射

• 批准号: 03F00025
• 负责人: 瀧田 正人
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00025/
• 关键词: チベット; 空気シャワー; TeVガンマ線; 活動銀河核; ガンマ線バースト; 高エネルギー一次宇宙線; かに星雲; 宇宙

日中共同実験のチベット空気シャワー観測装置は、高度4300メートルの中国チベット高原に733台のシンチレーションカウンターを7.5m間隔の碁盤目状に配置した37000平方メートル空気シャワーアレイであり、TeV領域以上の宇宙線及び宇宙ガンマ線の広視野連続観測を世界最高感度で行っている。チベット空気シャワー観測装置はTeV領域の空気シャワーの到来方向を1度以上の精度で決定できる世界で唯一の装置であり、この観測装置により、高エネルギー宇宙ガンマ線点源の探索、ガンマ線バーストの探索、カニ星雲からのガンマ線スペクトルの精密測定、超高エネルギー一次宇宙線の化学組成及びエネルギースペクトルの測定等極めてユニークな研究を行う。地球からおよそ150Mpc離れた活動銀河核(AGN)Mrk421及びMrk501からのフレアーガンマ線の連続観測を行い、X線やGeVガンマ線観測衛星やラジオ波、光学観測装置と同時多波長観測を行った。2000年から2001年に活発になったMrk421からのTeVフレアーガンマ線信号の検出に成功し、X線データとの長期相関があることを実証した。また、現行のトリガーシステム(最低4ヒット/約700台の検出器)を用いると解析最低エネルギーは数TeVであるが、733台の0.5m^2のシンチレーションカウンターをsingle particle modeで動作させてカウント数を数えることにより、星間光子による吸収を受けにくい100GeV領域のガンマ線バーストの探索を行うテスト観測準備が整った。上記の研究に必要なsingle particle modeトリガーモジュールの製作とデータ処理ソフトウェア及びそのモンテカルロシミュレーション用ソフトウェアをパーソナルコンピューターで開発した。ノイズ等の影響を見積もるためのテスト観測の結果により、今後更なるハードウェアーの改良が必要かどうかを判断する。

Japan-china joint be 験 の チ ベ ッ ト empty 気 シ ャ ワ ー 観 は measuring device, height 4300 メ ー ト ル の China チ ベ ッ に ト plateau 733 の シ ン チ レ ー シ ョ ン カ ウ ン タ ー を 7.5 m interval の acer plate mesh shape に configuration し た 37000 square メ ー ト ル empty 気 シ ャ ワ ー ア レ イ で あ り, TeV fields above の cosmic rays and び universe ガ ン マ The linear broadfield connection 続観 measures the を world 's highest sensitivity で line って る る. チ ベ ッ ト empty 気 シ ャ ワ ー device 観 test は の TeV field empty 気 シ ャ ワ ー の arrival direction を で decided more than 1 degree の precision で き る only の world で device で あ り, こ の device 観 test に よ り, high エ ネ ル ギ ー universe ガ ン マ line of point source の exploration, ガ ン マ line バ ー ス ト の exploration, カ ニ nebula か ら の ガ ン マ line ス ペ ク ト ル の precision measurement, Ultra-high エ ネ ル ギ ー a cosmic ray の chemical composition and び エ ネ ル ギ ー ス ペ ク ト ル の assays, extremely め て ユ ニ ー ク を line う な research. Earth か ら お よ そ 150 MPC from れ た active galactic nuclei (AGN) Mrk421 and び Mrk501 か ら の フ レ ア ー ガ ン マ line の even 続 観 を line い measurement, X-ray や GeV ガ ン マ line 観 satellite measurement や ラ ジ オ wave device, optical 観 test と line at the same time the multiwavelength 観 を measurement っ た. 2000 か ら に live 2001 発 に な っ た Mrk421 か ら の TeV フ レ ア ー ガ ン マ line signal の 検 に し success, X-ray デ ー タ と の long-term phase masato が あ る こ と を card be し た. ま た, current の ト リ ガ ー シ ス テ ム (minimum 4 ヒ ッ ト / about 700 の 検 extractor) を with い る と parsing the lowest エ ネ ル ギ ー は number TeV で あ る が, 733 の 0.5 m ^ 2 の シ ン チ レ ー シ ョ ン カ ウ ン タ ー を single particle Mode で action さ せ て カ ウ ン ト number を え る こ と に よ り, star between photon に よ る suction 収 を by け に く い 100 gev field の ガ ン マ line バ ー ス ト の exploration line を う テ ス ト 観 test preparation が whole っ た. Written の research に necessary な single particle mode ト リ ガ ー モ ジ ュ ー ル の making と デ ー タ 処 Richard ソ フ ト ウ ェ ア and び そ の モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン with ソ フ ト ウ ェ ア を パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ ー で open 発 し た. ノ イ ズ の influence を see product such as も る た め の テ ス ト 観 の measurement results に よ り, future more な る ハ ー ド ウ ェ ア ー の improved が necessary か ど う か を judgment す る.

项目成果

M.Amenomori et al.: "Expected Event Rate of Subhundred-GeV Gamma Ray Bursts using the Tibet-III Air Shower Array with Single Particle Counting Technique"Proc. in International Cosmic Ray Conference, Tsukuba, Japan, July31-August7. 3. 2705-2708 (2003)

M.Amenomori 等人：“使用带有单粒子计数技术的西藏-III 空气簇射阵列的亚百吉伏伽马射线爆发的预期事件率”Proc。

M.Amenomori et al.: "Multi-TeV gamma-ray flares from Markarian 421 in 2000 and 2001 observed with the Tibet air shower array"The Astrophysical Journal. 598・1. 542-549 (2003)

M. Amenomori 等人：“2000 年和 2001 年用西藏空气簇射阵列观测到的来自 Markarian 421 的多 TeV 伽马射线耀斑”《天体物理学杂志》598・1 (2003)。

M.Amenomori et al.: "Observation of Multi-TeV Gamma Rays from Mrk421 and Search for Other BL Lac Objects with the Tibet-III Air shower Array"Proc. in International Cosmic Ray Conference, Tsukuba, Japan, July31-August7. 3. 2595-2598 (2003)

M.Amenomori 等人：“利用西藏-III 空气簇射阵列观测来自 Mrk421 的多 TeV 伽马射线并搜索其他 BL Lac 天体”Proc。