チベット空気シャワー観測装置による10TeV領域宇宙放射線の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

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789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。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、銀河一次宇宙線の異方性の観測等と通じて、宇宙線の起源・加速機構に関する極めてユニークな研究を行う。ガンマ線信号と宇宙線陽子による雑音を識別するソフトウェアを改良する作業が進行中である。また、数TeV以上の遷移的な未知の宇宙ガンマ線放射天体を広視野連続探索した。チベット実験では数10TeV領域の宇宙ガンマ線エネルギースペクトルの精密測定が可能であり、かに星雲からのガンマ線の起源が電子加速による逆コンプトン効果起源か陽子加速による中性パイ中間子起源かの判別が出来る可能性を探った。チベット実験では、宇宙線中の月の影が観測されているが、地球磁場による月の影の移動を用いて、観測装置のエネルギースケールの絶対校正が可能であり、信頼性の高いガンマ線エネルギースペクトルが観測可能である。また、銀河面等からの拡散ガンマ線源の探索を行った。さらにCygnus領域やTail-inなどで観測されている宇宙線異方性がガンマ線起源なのか宇宙線陽子起源なのかを解明する解析が進行中である。その他、現行のチベット空気シャワー観測装置の地下に大型水チェレンコフミューオン観測装置を設置して10TeV領域以上の宇宙ガンマ線を宇宙線陽子雑音なしに観測する計画が進行中であるが、この計画に必要な測定器開発を行なった。