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。

Yesterday's year's highest cosmic ray line, the highest cosmic ray line, the cosmic ray secondary neutral particle line, and the cosmic ray secondary neutral particle lineートリノとHighest エネルギーCosmic Ray のrelated をIceCube によるニュートリノ検出に Notice して Research した. The result of その、IceCubeで検出されたPeV domain のエネルギーをHold the light reflection を pass じて generate されたものだとすると, I 々が知り得ているcelestial bodyの中にこのPeVニュートリノと高エネルギーThe origin of cosmic rays is the origin of the celestial body.この事実を通じて、PeVニュートリノのgenesisをdeterminationめることが、Indirect にThe highest cosmic ray source limit is the limit. 1020eV にも达する高 エネルギーCosmo ray では anisotropic がattention されているが、小しエネルギーのlow 10 The distribution of the arrival direction of cosmic rays in the 19eV field is extremely high-precision and isotropic.このHigh-precision のisotropy を実出するためには一つ一つのcosmic ray source は黑くなければならない.これをnumerical value calculationをいてquantitativeにinvestigationしたところ、1019eV cosmic rays The source of the highest space in the field is the universe ray source, which is more than 10 times higher.かり, この difference は従卡えられてきたsteady phenomenon によるcosmic ray generation ではなく, The explosion phenomenon is a natural explanation of the generation of cosmic rays and a demonstration of the phenomenon. The anisotropic nature of one-sided and highest cosmic rays and the uncertainty of the interaction between them Due to the uncertainty in the composition of cosmic rays, the problem of measuring the cosmic magnetic field was relatively easy to replace and was successfully replaced.このResearch により、Future measurement of the magnetic field near the universe でDetailed understanding することで、500TeV collision type particle accelerator がするまでsolvedけないと考えられていた高エネルギーThe problem of the composition of cosmic raysをsolvedすることができることをshowした.

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