1 / 17

テレスコープアレイ計画５４： 望遠鏡と地上アレイによるハイブリッド観測

テレスコープアレイ計画５４： 望遠鏡と地上アレイによるハイブリッド観測. Ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ　Ａｒｒａｙ　Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ 東京工業大学　理工学研究科　基礎物理学専攻　荻尾　彰一. 共同研究者：. 井上直也 H 、内堀幸夫 P 、大岡秀行 L 、大盛信晴 F 、荻尾彰一、垣本史雄 、 賀来純一 D 、 笠原克昌 I 、門多顕司 Q 、河合秀幸 K 、川上三郎 B 、川隅典雄 R 、木谷誠、小井辰巳 P 、 榊直人 S 、坂田通徳 G 、櫻井信之 L 、篠野雅彦 M 、篠崎健児 L 、下平英明 L 、竹田成宏 S 、

september-witt
Download Presentation

テレスコープアレイ計画５４： 望遠鏡と地上アレイによるハイブリッド観測

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. テレスコープアレイ計画５４：望遠鏡と地上アレイによるハイブリッド観測テレスコープアレイ計画５４：望遠鏡と地上アレイによるハイブリッド観測 Ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ　Ａｒｒａｙ　Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ 東京工業大学　理工学研究科　基礎物理学専攻　荻尾　彰一 日本物理学会第５８回年会

  2. 共同研究者： 井上直也H、内堀幸夫P、大岡秀行L、大盛信晴F、荻尾彰一、垣本史雄、賀来純一D、 笠原克昌I、門多顕司Q、河合秀幸K、川上三郎B、川隅典雄R、木谷誠、小井辰巳P、 榊直人S、坂田通徳G、櫻井信之L、篠野雅彦M、篠崎健児L、下平英明L、竹田成宏S、 田中公一N、田中真伸E、千川道幸D、手嶋政廣L、鳥居礼子L、永野元彦O、中村亨F、 橋本勝巳R、林嘉夫B、林田直明L、日比野欣也C、福島正己L、藤井啓文E、本田健R、 間瀬圭一L、松田武E、宗像一起J、安田仲宏P、吉井尚A、吉越貴紀B、吉田滋K 所属機関： 東工大理、愛媛大理A、大阪市大理B、神奈川大工C、近畿大理工D、高エ研E、 高知大理F、甲南大理G、埼大理H、芝浦工大システム工I、信州大理J、千葉大理K、 東大宇宙線研L、通総研M、広島市大情報N、福井工大応用理化O、放医研P、 武蔵工大工Q、山梨大工R、理研S 日本物理学会第５８回年会

  3. ＡＧＡＳＡによる観測：エネルギースペクトルＡＧＡＳＡによる観測：エネルギースペクトル ＧＺＫ限界を超える高エネルギー宇宙線を観測 １０年間　期待値１．６事象 （均一な宇宙線源分布を仮定） 　　　　　　観測１０事象　４．０σ 日本物理学会第５８回年会

  4. ●Ｅ>１０１９．６ｅＶ ■Ｅ>１０２０ｅＶ ＡＧＡＳＡによる観測：到来方向分布 同一の点（２．５°以内）から２つ以上の宇宙線が到来する事象 ５　ｄｏｕｂｌｅｔｓ、１　ｔｒｉｐｌｅｔ 銀河面とは無相関 超銀河面 銀河面 １０１９．６ｅＶ（５９事象）の任意の２事象の離角分布 点源の存在を示唆 （５σ有意性） 日本物理学会第５８回年会

  5. ●ＨｉＲｅｓ－Ⅰ　Ｍｏｎｏ ■ＨｉＲｅｓ－Ⅱ　Ｍｏｎｏ ▼ＡＧＡＳＡ ＧＺＫ限界を示唆するＨｉＲｅｓの結果 １０２０ｅＶ以上２事象（１９９８年以来） 宇宙線強度：　　１０１９．６ｅＶ以下でもＡＧＡＳＡの１／２ ＡＧＡＳＡに比べエネルギーが系統的に低い（単眼観測、散乱補正など） 　エネルギー決定の系統誤差 　　ＡＧＡＳＡ：　１８％ 　　ＨｉＲｅｓ：　　２５％ 日本物理学会第５８回年会

  6. ハイブリッド検出法による同時観測の重要性 • 地表アレイ法 • 粒子数の横方向分布 • 地表での総粒子数 • 粒子種によるエネルギー推定の系統誤差 • 大気蛍光法 • 縦方向発達 • カロリメトリックなエネルギー推定 • ステレオ観測による幾何学的な到来方向の推定 • 蛍光の散乱、量子効率、反射率などの補正 • 地表でのシャワーサイズから縦方向発達曲線のスケール補正 • 大気蛍光の補正を高精度化 • 横方向分布からのエネルギー推定法の実験的評価 日本物理学会第５８回年会

  7. 最高エネルギー宇宙線源の同定 Particle Physics Cosmology EHE Cosmic Rays Yes Gamma rays Components? No Galactic Center? Point sources? Astrophysical Counterparts? Relic Particles EHE neutrinos Supergalactic plane? T.D. Strong MagneticField NormalGalaxies ＮＳ Correlation? ν---γ GRBs AGNs Astrophysics AGN ν Fe EHE ν 日本物理学会第５８回年会

  8. ハイブリッド観測装置：ＴＡ　ｐｈａｓｅ－Ⅰハイブリッド観測装置：ＴＡ　ｐｈａｓｅ－Ⅰ 大気蛍光望遠鏡 ３ステーション　全４０台　 直径３ｍ合成鏡、２５６ＰＭＴカメラ 方位角１２０°、仰角３°－３４° ４０ｋｍ間隔 地表アレイ シンチレーション検出器　５７６台　 厚さ１ｃｍ、面積３ｍ２、１．２ｋｍ間 エネルギー下限　１０１８．５ｅＶ　　　　　 ＦＡＤＣの利用 　　　　　到来方向決定精度　　１．０° 日本物理学会第５８回年会

  9. 期待される装置感度、観測事象数 ＊観測時間効率１０％と仮定　＊＊同１２％と仮定 日本物理学会第５８回年会

  10. 期待される結果：エネルギースペクトル、点源観測期待される結果：エネルギースペクトル、点源観測 エネルギースペクトル：ｓｕｐｅｒ　ＧＺＫ事象 点源観測：ｄｏｕｂｌｅｔ事象 日本物理学会第５８回年会

  11. 同時観測による系統誤差の圧縮 • 地表でのシャワーサイズを用いた縦方向発達曲線の補正　　　　エネルギー決定 • 到来方向、コアポジションの補正　　　　縦方向発達曲線決定 • シミュレーション • エネルギー　１０１９、１０２０、１０２１ｅＶ • 　　　　　　　　各２００イベント • インパクトパラメーター　Ｒｐ＜１０ｋｍ • 天頂角　＜６０° • 地表アレイによるサイズ決定精度　１０％ 日本物理学会第５８回年会

  12. エネルギー決定の系統誤差の要因 • 大気蛍光発光量、波長スペクトル • 大気中での光のＲａｙｌｅｉｇｈ散乱、Ｍｉｅ散乱 • 鏡面反射率、フィルターの透過率、ＰＭＴの量子効率とその非一様性 • 幾何学的シャワー再構成 • シャワー粒子のエネルギー損失率、その他 今回のシミュレーションでは、系統誤差の原因をＭｉｅ散乱に負わせる シミュレーション：減衰長２０ｋｍ、 　　　　　　　　　　　スケール高１２００ｍ 解析：　減衰長２０ｋｍ、 　　　　　スケール高４００ｍ、２０００ｍ －２０％、＋２０％の系統誤差 １０２０ｅＶ 日本物理学会第５８回年会

  13. 補正前 補正後 縦方向発達曲線の地表シャワーサイズによる補正 Ｅ＝１０２０ｅＶ Neア(X地上) / Ne望(X地上) ４００ｍ ２０００ｍ 補正なし 補正あり 日本物理学会第５８回年会

  14. 縦方向発達曲線の地表シャワーサイズによる補正縦方向発達曲線の地表シャワーサイズによる補正 １０％以下の系統誤差（補正が効き過ぎ） 日本物理学会第５８回年会

  15. まとめ エネルギースペクトルの高精度測定 　　　　　　ＡＧＡＳＡとＨｉＲｅｓの不一致 　　　　　　エネルギー決定の系統誤差の圧縮 粒子組成測定、点源探索 　　　　　　空気シャワーの縦方向発達の高精度観測 　　　　　　高い角度分解能 • 地表でのシャワーサイズから縦方向発達曲線のスケール補正 • 大気蛍光の補正を高精度化 • 横方向分布からのエネルギー推定法の実験的評価 • 幾何学的シャワー再構成の補正 日本物理学会第５８回年会

  16. 粒子線天文学の開拓 宇宙開闢の素粒子物理 まとめ ＡＧＡＳＡの成果を継承し、ｓｕｐｅｒ－ＧＺＫ宇宙線の存在を確立する • エネルギースペクトルの高精度測定 • 粒子組成測定 • 点源探索 ハイブリッド検出器による高精度観測 日本物理学会第５８回年会

  17. 口径：３ｍ、１８枚の球面鏡の合成 仰角：１０．５°（上）、２２．５°（下） 視野：１８°×１５．５° 大気蛍光望遠鏡 ＨｅｘｇｏｎａｌＰＭＴ（６０ｍｍ） ×２５６ ＦＯＶ：　１８°×１５．５° ＢＧ３フィルター 日本物理学会第５８回年会

More Related