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Department of Physics
Tokai Univ., 4-1-1 Kita-Kaname, Hirastuka, Kanagawa,
259-1292, JAPAN




Research

MAGIC望遠鏡による遠方BL Lac天体のVHEガンマ線観測


左: MAGIC Collaboration meeting in La Palma (2012), 右: MAGICサイト (MAGIC, Webcams).

MAGIC J2001+439 (2FGL J2001.1+4352) は、 GeVガンマ線領域で明るく、超高エネルギー(VHE)ガンマ線領域までハードなスぺクトルをもつ と期待される Fermi bright source の1つで、VHEガンマ線放射の良い候補天体として 選定しました. GeVガンマ線で発見された当初は Fermi unidentified 天体 に数えられていましたが、その後の Bassani et al. (2009) 先行研究によって、 High-frequency-peaked BL Lac (HBL) 天体に分類されました. しかしながら、この天体の赤方偏移 z は、これまでに正確に測られておらず、 unknown redshift 天体 に分類されています.
私たちは2010年に、このVHE候補天体をMAGIC望遠鏡でステレオ観測し、 7月16日に初めて有意なVHEガンマ線シグナルを検出することに成功しました (Atel2753, TeVCat). この結果から、銀河系外を満たしている低エネルギー光子 (EBL: 銀河系外背景光子) との 相互作用によって吸収を受けたVHEガンマ線フラックスの吸収量を補正することによって、 この天体の赤方偏移を初めて推定しました (EBLによるVHEガンマ線吸収モデルを仮定し、 ガンマ線をプローブとした距離推定方法を適用). この結果は、その後 MAGIC 共同研究者らと行った独立したフォローアップ観測 (北欧光学望遠鏡 NOT を用いたホスト銀河光度測定) から推定した結果とも非常に良く一致していることが確認でき、 私たちの研究によって、初めて unknown redshift HBL 天体 MAGIC J2001+439 の距離を決めることに成功しました. さらに、決定した赤方偏移を適用して MAGIC J2001+439 の多波長エネルギースペクトル(SED)の放射モデルを検証したところ、シンクロトロン自己コンプトン放射モデルで再現できることがわかり、 フレア状態の異なるSEDの時間発展を1つのモデル内で一貫して記述できることも明らかにしました. (paper has been accepted in A&A for publication, 2014 Sep. 1, 研究成果 A&A web page: published online on 2014 Dec. 9, A&A Vol.572, A121.)


Fermi-LAT 衛星による銀河団からのガンマ線放射の探査

銀河団 (Cluster of galaxies) は数百から数千の銀河が重力的に結びついていると考えられている天体で、重力的に緩和した天体としては宇宙最大の構造をもっています. 地上ガンマ線望遠鏡やガンマ線衛星で銀河団からの高エネルギーガンマ線放射を探し、ガンマ線をプローブとして銀河団内の宇宙線のエネルギー密度推定や、ダークマターの間接探査(対消滅ガンマ線の探査)など、銀河団の非熱的現象を研究しています.


高感度IACT焦点面カメラに向けての3mm×3mmPPD(MPPC)の基礎特性研究

次世代地上ガンマ線望遠鏡に取り付けるための高感度半導体素子焦点面カメラの開発を目指して、光検出器MPPCの性能評価を行うなど、焦点面カメラに応用するための基礎的な研究を行っています (The 32nd International Cosmic Ray Conference 2011 in Beijing, 研究成果 proceedings). さらに、最近では、この光検出器を放射線医療用のガンマ線カメラに応用することも検討している.