多粒子天文学による最高エネルギー宇宙線の起源の探求

通过多粒子天文学探索最高能量宇宙线的起源

• 批准号: 12J09375
• 负责人: 高見 一
• 金额: $ 2.32万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J09375/
• 关键词: 最高エネルギー宇宙線; ニュートリノ; ガンマ線; 中性子星; 活動銀河核; 中世子星

昨年度に行ったガンマ線と最高エネルギー宇宙線の関連に続き、同じく宇宙線二次中性粒子であるニュートリノと最高エネルギー宇宙線の関連をIceCubeによるニュートリノ検出に注目して研究した。その結果、IceCubeで検出されたPeV領域のエネルギーを持つニュートリノが光反応を通じて生成されたものだとすると、我々が知り得ている天体の中にこのPeVニュートリノと最高エネルギー宇宙線の起源を両立する天体はないということが明らかになった。この事実を通じて、PeVニュートリノの起源を決めることが、間接的に最高エネルギー宇宙線源をさらに制限することにつながることを示した。1020eVにも達する最高エネルギー宇宙線では非等方性が注目されているが、少しエネルギーの低い1019eV領域の宇宙線到来方向分布が非常に高い精度で等方的であることはこれまで問題にされてこなかった。この高精度の等方性を実現するためには一つ一つの宇宙線源は暗くなければならない。これを数値計算を用いて定量的に考察したところ、1019eVの宇宙線の源は最高エネルギー領域の宇宙線源より見かけ上10倍以上多いことがわかり、この差は従来考えられてきた定常現象による宇宙線生成ではなく、爆発現象による宇宙線生成を考えたときに自然に説明できることを示した。一方で、最高エネルギー宇宙線の非等方性に注目することで、ハドロン相互作用モデルの不定性に起因する宇宙線組成の不定性の問題を比較的容易な宇宙磁場測定の問題に置き換えることに成功した。この研究により、近傍宇宙の磁場を将来観測で詳細に理解することで、500TeV衝突型粒子加速器が実現するまで解けないと考えられていた最高エネルギー宇宙線組成の問題を解決することができることを示した。

Last year, the highest generation of cosmic rays was studied by the second neutral particle of cosmic rays. As a result, the IceCube detects the origin of the PeV field, which is the origin of the celestial body, and the origin of the cosmic ray. The origin of this matter is determined by the highest generation of cosmic rays and the highest generation of cosmic rays is determined by the highest generation of cosmic rays. 1020eV maximum cosmic ray arrival direction distribution of cosmic ray arrival direction is very high precision isotropy problem This high-precision isotropy is realized by a single cosmic ray source. The number of cosmic rays generated in the universe is calculated by quantitative method. The cosmic ray source of 1019eV is the highest in the field. The cosmic ray source is more than 10 times higher than that of 1019 eV. The cosmic ray is generated in the steady state phenomenon. The problem of cosmic ray composition uncertainty caused by the interaction of cosmic rays is relatively easy to solve. This research will provide a detailed understanding of the magnetic field of the near universe and the problem of cosmic ray composition in the 500TeV collision particle accelerator.

项目成果

Arrival distribution of ultra-high-energy cosmic rays and its implications to their sources

超高能宇宙线的到达分布及其对其来源的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: Aleksic;et al.;Hajime TAKAMI
• 通讯作者: Hajime TAKAMI

Interplay between Cosmic Rays and Cosmic Magnetic Fields

宇宙射线和宇宙磁场之间的相互作用

• 发表时间: 2012
• 作者: Aleksic;et al.;Hajime TAKAMI;Hajime Takami;高見一;高見一;高見一;高見一;高見一;高見一;高見一;高見一;高見一
• 通讯作者: 高見一

MAGIC long-term study of the distant TeV blazar PKS 1424+240 in a multiwavelength context

• DOI: 10.1051/0004-6361/201423364
• 发表时间: 2014-01
• 期刊: Astronomy and Astrophysics
• 影响因子: 6.5
• 作者: M. C. J. Aleksi'c;S. Ansoldi;L. A. Antonelli;P. Antoranz;A. Babić;P. Bangale;U. D. Almeida;J. Barrio

BLAZARS AS ULTRA-HIGH-ENERGY COSMIC-RAY SOURCES: IMPLICATIONS FOR TeV GAMMA-RAY OBSERVATIONS

• DOI: 10.1088/0004-637x/749/1/63
• 发表时间: 2011-07
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: K. Murase;C. Dermer;H. Takami;G. Migliori

Transient Sources of Ultra-high-energy Cosmic Rays and their Observational Evidence

超高能宇宙线瞬态源及其观测证据

• 发表时间: 2012
• 作者: Aleksic;et al.;Hajime TAKAMI;Hajime Takami;高見一;高見一;高見一;高見一;高見一
• 通讯作者: 高見一