宇宙の観測には古代から目に見える光（可視光）が 用いられてきましたが、20世紀後半に入って電波や赤外線、 紫外線、X線、ガンマ線という目に見えない光をとらえる技術が発達し、これらの光で宇宙を観測する ようになると、可視光では全く見えない様々な天体が 思いもかけない形態で存在することが次々に明らかになってきました。
特に、最も波長の短いガンマ線は、重い星が進化の最期に 大爆発を起こした後に残される超新星残骸、周期的なパルスを放出し中性子星とされるパルサーおよびそれを取り巻くパルサー星雲、コンパクト星とのX線連星、中心に 巨大ブラックホールを持ちエネルギー源とする活動銀河核などから放出されています。 これら最も活動的な高エネルギー天体では、電子や陽子が高エネルギーまで 加速され、地球に降り注ぐ宇宙線の源になっていると考えられますが、同時に周辺の放射や物質とのこれらの粒子の相互作用からガンマ線が発生します。 ガンマ線は磁場に影響されずに直進し、その到来方向が発生源の方向を保つため、 これらの粒子加速現象の研究にはうってつけの探針といえます。 また、宇宙の物質の大部分を担う暗黒物質の対消滅で生じたガンマ線が到来している可能性もあります。
天体からのガンマ線は、大気の厚い層のために、地上では 直接観測できません。人工衛星に搭載した対生成望遠鏡などのガンマ線検出器や、 ガンマ線シャワー現象から放出されるチェレンコフ光を通してガンマ線を 間接的に観測する地上ガンマ線望遠鏡（大気チェレンコフ望遠鏡と 呼ばれる）を用いる必要があります。これらの観測データは 粒子・光検出器を用いて電子的に蓄積され、雑音現象を 除去するなど、コンピュータを駆使した解析技術を利用して ガンマ線の信号を引き出します。 その信号のエネルギー分布や時間分布などの情報を用い、発生天体における高エネルギー現象を解明していきます。
2008年にNASAが打ち上げたフェルミ(Fermi)衛星はGeV (=109eV)領域のガンマ線の観測を行っており、そのデータは公開されています。森研究室ではこのガンマ線観測データに基づき、高エネルギー天体物理学の研究を進めていきます。 また、国際宇宙ステーションの日本実験モジュール「きぼう」船外実験プラットフォームに設置して宇宙線の観測を行うCALETプロジェクトにも参加しています。2015年8月に打ち上げに成功し、順調に観測データを収集しています。
BKCキャンパスに2014年3月竣工した理工学部新棟「トリシア」に、7mドームを備えた天文台が設置されました。内部には、60cm口径の反射式光学望遠鏡が据え付けられ、この望遠鏡と冷却CCDカメラを利用した研究が可能になりました。
|
|
|
| フェルミガンマ線宇宙望遠鏡 | 国際宇宙ステーションとCALET | 60cm反射式光学望遠鏡 |
研究室紹介パンフレット (up 2018/06/08) [ダウンロード pdf] Update
宇宙・天文を学べる大学合同進学説明会
・プレゼンテーション資料
(up 2018/06) [pdf (3MB)]
・映像(YouTube)
(up 2009/06) [リンク]
ガンマ線で見る宇宙 (学部生向け講義資料) (up 2009/05/28) [ダウンロード pdf (6MB)]
卒業研究説明会ポスター (up 2016/11/30) [ダウンロード pdf]
「芽が出る理系マガジン＋R SCIENCE」（立命館大学）記事 (up 2012/08/07) [ダウンロード pdf]
ガンマ線による天体物理学 (解説) (up 2011/11/17) [一括ダウンロード pdf]
[Updated：2018/06/11]