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

利用西藏空气簇射天文台进行宇宙线加速和高能伽马射线发射物体研究

基本信息

批准号：
08J05715
负责人：
佐古崇志
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

利用西藏空气簇射阵1999年11月至2008年12月（实际观测时间1916天）观测数据，分析了多TeV区域宇宙线的各向异性。在太阳时，我们在12 TeV到70 TeV的能量下检测到了由地球轨道运动引起的“康普顿-获得（CG）各向异性”，并提出了一种从其振幅计算宇宙射线能谱功率的新方法。在恒星时，我们研究了4.4 TeV、6.2 TeV和11 TeV处宇宙线强度赤字从赤经150°延伸到240°左右的时间变化，并表明它在2000年至2008年期间保持稳定。同样，在恒星时，我们测量了4TeV-30TeV的二维（赤经和赤纬）宇宙线各向异性图，该图显示了太阳系周围几个pc尺度的星际空间中产生的成分和成分我们证明，它可以通过太阳系 100 个天文单位附近产生的成分的叠加来解释。对宇宙射线各向异性的解释以及从这种二维图分析得出的物理量将鼓励未来的实验确认、详细模拟和进一步的理论思考，并有助于改善日光层及其周围的星际空间。将导致更深入的理解。我将上述研究成果总结成博士论文，获得了博士学位（理学），并在STE研究大会的日光层研讨会上做了口头报告。关于CG各向异性的研究成果在红十字国际委员会进行了口头报告，关于损失锥时间变化的研究成果在日本物理学会春季会议上进行了口头报告。此外，前一年的研究成果——西藏地下水切伦科夫μ子观测装置的模拟研究，已被总结为论文，发表在《AstropolidePhysics》上。此外，我们还在 TIPP 上进行了海报展示。