Telescope Array ～Searching for the origin of the highest energy cosmic ray 私たちの研究の目的 宇宙線って何？ 宇宙空間を光に近い速度で飛び回っている 非常に小さな粒子のことです。 最高エネルギー宇宙線の数が、 理論による予想を大きく上回っていた！ 現代物理学の主要な謎の1つ 大きさは１０兆分の1ｃｍ この小さな粒子は複数の種類が存在し、 主に陽子、原子核、電子です。 宇宙線の中には、ほんのわずかですが非 常に大きなエネルギーを持った物がありま す。 AGASA実験によって示唆 私たちは ・最高エネルギー宇宙線を詳細に調べ、 この謎を解明する ・最高エネルギー宇宙線はいったい何なのか、 どこから来ているのかを解明する ことを目的として、研究を行っています 最高エネルギー宇宙線の発生源の候補 1個の粒子が野球の剛速球と同じぐらいのエネルギー！！ これらの宇宙線のことを 最高エネルギー宇宙線 と呼んでいます 衝突銀河 天体爆発 ブラックホール 未知の粒子 And more…. 最高エネルギー宇宙線の測定方法 エネルギーの高い宇宙線 は、地球に入ってくると空 気と反応してたくさんの粒 子を作ります。この粒子の 空気シャワーのイメージ 集まりのことを 空気シャ 私たちはこの2つの観測方法を、お互いの利点を 生かしながら同時に用いることで、最高エネル ギー宇宙線の精密な測定を行おうとしています。 また、数多く宇宙線を捕らえるために、およそ 760km2の広大な面積を利用します。 ワー と呼びます。この空 気シャワーを観測すること により、宇宙線のエネル ギー、頻度、到来方向、種類を測定します。 空気シャワーの観測には、大きく分けて下の2つの方 法があります。 ・ 空気シャワーに含まれる粒子を、地上に置いた 検出器で直接捕らえる方法。稼働時間を長く取 ることができ、安定度に優れている。 ・ 空気シャワーが発生した光を捕らえる方法。 エネルギーの決定精度が良い。 観測装置のイメージ図 大気蛍光望遠鏡 空気シャワーが発 した光を望遠鏡で 観測する。 地表検出器群 空気シャワーに含 まれる粒子を地表 で検出する。 テレスコープアレイ ～最高エネルギー宇宙線の起源を求めて 右の図は私たちの観測装置 の配置図です。赤い●が大 気蛍光望遠鏡、灰色の■が 地表表検出器群（576台、 1.2km間隔）を表しています。 琵琶湖（黒線）と同じくらいの 大きさです。観測装置は、米 国ユタ州ミラード郡の砂漠 （下図）に設置します。大気 の透明度、晴天率が非常に よく、人工光の量が少ない 理想的な立地です。 20km 地表検出器 砂漠の美しい景観を守り、 希少動植物を保護する ため、私たちは全ての地 表検出器をヘリコプター で輸送、設置します。 大気蛍光望遠鏡ステーション 発光プラスチックと光伝 送用ファイバー。発光プ ラスチックは空気シャ ワー粒子が入ってくると 光を発する。 10m 地表検出器の内部 望遠鏡合成鏡 望遠鏡カメラ 光検出器 1m 実験の現在 私たちの観測装置は２００７年４ 月から本格稼動を始めます。現 在急ピッチで装置の建設を進め ています。また、それと平行して 試験観測も行っています。右の図 は２００５年の夏に行った試験観 測で捕らえた宇宙線の画像です。 宇宙線の軌跡図 左は空気シャワーの明る さを表しています。黄色に 近いほど明るく紫に近い ほど暗くなっています。 右 の図は空気シャワーの時 間変化を表しています。紫 から黄色にわたって空気 シャワーが移動して言った のが分かります。
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