チベット空気シャワー観測装置による宇宙線加速と高エネルギーガンマ線放射天体の研究

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チベット空気シャワーアレイによる1999年11月から2008年12月の観測(実観測時間1916日)で得られたデータを用いて、multi-TeV領域において宇宙線の異方性の解析を行った。太陽時では、12TeV-70TeVのエネルギーにおいて、地球の公転運動に起因する「Compton-Getting(CG)異方性」を検出し、その振幅から宇宙線エネルギースペクトルの冪を算出する新しい方法を提案した。恒星時では、赤経150°から240°付近に広がる宇宙線強度の欠損の時間変動を4.4TeV、6.2TeV、11TeVにおいて調べ、2000～2008年の期間で安定していることを示した。同じく恒星時において、4TeV-30TeVで宇宙線異方性の二次元(赤経赤緯)マップを測定し、マップが太陽系をとりまく数pcスケールの星間空間で作られる成分と、太陽圏尾部内の太陽系近傍数100AUで作られる成分の重ねあわせで解釈できることを示した。この二次元マップ解析でなされた宇宙線異方性の解釈および導出された物理量は、将来の実験による追証、詳細なシミュレーション、さらなる理論的考察を促し、太陽圏とその周辺の星間空間に関するより深い理解へとつながるものであると期待される。以上の研究結果を博士論文としてまとめ、博士(理学)の学位を取得し、STE研究集会太陽圏シンポジウムにて口頭発表した。CG異方性の研究結果をICRCにて口頭発表し、loss coneの時間変動の研究結果を日本物理学会春季大会にて口頭発表した。また、前年度までに行った研究成果である、チベット地下水チェレンコフミューオン観測装置に関するシミュレーションスタディを論文としてまとめ、Astroparticle Physicsに掲載された。さらに、TIPPにてポスター発表を行った。