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

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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。