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：
10J00343
负责人：
佐古崇志
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

宇宙線の異方性に関する研究成果を、国際会議39th COSPAR Scientific Assemblyにて口頭発表した。米国のミラグロ実験が6TeVにおいて報告した、2000年から2007年にわたるloss-cone(赤経150°から240°に広がる宇宙線強度欠損の領域)の振幅の増加を、チベット空気シャワーアレイのデータを用いて検証し、論文として発表した("Is the large-scale sidereal anisotropy of the galactic cosmic-rayintensity really instable at TeV energies?"Astroparticle Physics,36(2012)237-241)。4.4TeV、6.2TeV、12TeVのエネルギーにおいて、該当する期間には10ss-cone振幅は安定しているという結果を得た。この結果は6σ以上の信頼度でミラグロ実験の結果と矛盾するものであった。ミラグロ実験はloss-cone振幅の増加を太陽活動によるものかもしれないと主張しているが、はるかに太陽活動の影響を受けやすいsub-TeV領域の観測でもloss-cone振幅の有意な増加は見られていない事が松代地下ミューオン観測装置によって示されている。プロトタイプMDのデータ解析を行い、上記のシミュレーションが実験データと良く一致していることを確認した。またかに星雲からのガンマ線フラックスに対して100TeV-200TeVで最も厳しい上限値を得た。2013年中にこの結果を論文として投稿予定である。1997年から2009年までの期間においてチベット空気シャワーアレイを用いて3TeV領域で観測された太陽の影について、日本物理学会2012年秋季大会およびSTE研究集会にて報告した。影の深さと影中心の太陽視位置からのずれは、太陽活動に依存して変化することから、太陽の影の連続観測から太陽コロナ磁場構造についての知見を得ることができる。これまでチベット実験では10TeVで太陽の影の観測を行ってきた。その結果、CSSS(Current Sheet Source Surface)モデルと呼ばれる太陽コロナ磁場構造モデルが測定結果を良く再現することが分かっている。3TeVで得られた結果もCSSSモデルで再現されるか調べることが今後の課題である。

宇宙线各向异性的研究成果在第39届COSPAR科学大会上口头报告。美国Milagro实验报告的2000年至2007年6TeV损失锥（从赤经150°延伸到240°的宇宙线强度赤字区域）振幅的增加是使用西藏空气的数据计算的我们验证了这一点，并将其发表在一篇论文中（“星系宇宙射线强度的大尺度恒星各向异性在 TeV 能量下真的不稳定吗？”物理学，36（2012）237-241）。在4.4TeV、6.2TeV和12TeV能量下，我们得到了相应周期内10ss锥体振幅稳定的结果。该结果与 Milagro 实验的结果相矛盾，置信度为 6σ 或更高。米拉格罗实验声称，损失锥振幅的增加可能是由于太阳活动造成的，但在更容易受到太阳活动影响的次TeV区域的观测也表明，损失锥振幅没有显着增加。地下μ介子观测装置表明情况并非如此。对样机MD进行数据分析，证实上述模拟与实验数据吻合良好。我们还获得了蟹状星云伽马射线通量在100TeV-200TeV的最严格上限。我们计划在 2013 年以论文形式提交我们的结果。我们在2012年日本物理学会秋季会议和STE研究会议上报告了1997年至2009年期间利用西藏空气簇射阵列在3 TeV区域观测到的太阳阴影。由于阴影的深度和阴影中心与太阳可见位置的偏差根据太阳活动而变化，因此对太阳阴影的连续观测可以深入了解太阳日冕磁场的结构。到目前为止，西藏实验一直在10 TeV处观测太阳影子。结果发现，称为CSSS（当前片源表面）模型的太阳日冕磁场结构模型可以很好地再现测量结果。未来的挑战是研究是否可以使用 CSSS 模型重现 3TeV 获得的结果。