Search

application/pdf

application/pdf

BESS実験は1993，1994，1995，1997，1998，1999，2000年の計7回飛翔実験に成功し，宇宙線反陽子スペクトラムの測定を継続的に行ってきた．合計2000例を越える反陽子事象が0.18-4.20GeVの運動エネルギー領域で明確に識別されている．本稿では，これまでのBESSによる反陽子流束測定の成果をまとめる．, The energy spectrum of cosmic-ray antiprotons has been measured by BESS successively in 1993, 1995, 1997, 1998, 1999 and 2000. In total more than 2 x10^3 antiprotons were clearly identified in an energy range of 0.18 to 4.20 GeV. From these successive measurements of the antiproton spectrum at various solar activity, the effect of the solar modulation and the origin of cosmic-ray antiprotons are discussed., 資料番号: SA0200098000

超伝導マグネット・スペクトロメーターを用いた宇宙粒子線観測・気球実験(Balloon Borne Experiment with a Superconducting Magnetic Rigidity Spectrometer)は,宇宙起源反粒子探索及び宇宙粒子線の精密観測を目的とする日米・国際共同実験として推進されている[1-7]。NASAおよび宇宙科学研究所を相互の代表機関とし,東京大学,高エネルギー物理学研究所,神戸大学,ニューメキシコ州立大学が研究に参加している。日本側グループがスペクトロメーター本体を準備し,アメリカ側グループが気球の飛翔,制御を担当している。この実験計画は,1980年代にNASAを中心に検討されたASTROMAG計画の準備研究に於て,ソレノイド型超伝導マグネット・スペクトロメーターの構想を提案し,基礎開発を行なった事から,その第一段階となる気球実験としてスタートした[8-9]。この実験協力が1987年にスタートして以来6年の準備期間を経て,1993年に第一回の気球飛翔実験に成功した。1994年には第二回,1995年には第三回・気球飛翔実験に成功した。実験は,北磁極に近いカナダ北部のマニトバ州リンレークからアルバーター州ピースリバーにかけて実施され,合計約50時間の科学観測に成功し,実験機器も無事回収されている。これまでにBESS93の気球飛翔実験についてデータ解析を完了し,運動エネルギー500MeV以下の運動エネルギー領域で,反陽子を4イベント検出した[10-12]。この結果は,低エネルギー領域(,@95%CL)を得ている[13-15]。実験は,結果が現われ始めた段階であるが,経過と現状を報告する。, Balloon-borne Experiment using a superconducting magnetic rigidity spectromeer is being carried out as a NASA-ISAS cooperative project. The spectrometer features to have a large geometrical acceptance of 0.4 m^2str based on a concept of transparent solenoidal magnet and horizontally cylindrical layout of the spectrometer, and it may realize a highly sensitive search for cosmic ray antiparticle search. This paper describes the spectrometer and progress of the balloon-borne spectrometer as the part (1)., 資料番号: SA0167073000

我々の世界は物質から成り立っており,物質と反物質の対称性は破れているように見える。もしこの破れが局所的なものだとすると,どこかに反物質でできた世界が存在する可能性がある。反物質でできた銀河-「反銀河」-から漏れ出す宇宙線の一部は我々の銀河に到達すると考えられ,地球に降り注ぐ反粒子の宇宙線として観測可能である。中でも反ヘリウムは宇宙線の衝突で生成される確率は極めて小さいため,もし観測することができれば反銀河の存在を示す直接的な証拠となる。これまでにガンマ線の観測により10Mpc以内のスケールでのこのような反銀河の存在は否定されているが,それより大きな領域での検証はほとんどなされていない。Steckerらによれば数100Mpc内に反銀河が均一に分布していると,ヘリウムに対して10^∿10^の反ヘリウムが観測されると予測されるが[1],従来の観測ではそのレベルまで到達していない。一方,宇宙から飛来する反陽子は一次宇宙線と星間物質と衝突により生成された2次的なものと考えられている[2,3]。この場合,低エネルギーの反陽子は運動学的に生成されにくく,1GeV以下の領域では陽子比にして10^以下になると計算されている。したがって,低エネルギーにおいて反陽子を生成するような物理プロセス,例えば,暗黒物質の候補とされている超対称性粒子の対消滅[4,5],原始ブラックホールの蒸発等[6,7]が存在すれば,低エネルギー反陽子の信号として観測することができる可能性がある。これまでの実験では反陽子/陽子比にして10^程度の上限値が報告されているのみである[8,9]。BESS検出器は宇宙起源の反粒子(反陽子および反ヘリウム)の観測をその主な目的として開発された,超伝導コイルを搭載したスペクトロメータで,従来の検出器の約20倍の面積立体角と高速なデータ収集能力を持ち,反ヘリウム,反陽子をこれまでにない感度で測定し,上記の問題に関して重要な知見を与えることが可能である。本報告では93年度,94年度にカナダで行った観測実験のデータをもとにした反ヘリウムの探索結果[10],および低エネルギー領域での反陽子流束の測定結果を報告する。[11,12]。93年度データに関しては最終結果,94年度データについてはこれまでの解析で得られた予備的な結果を述べる。検出器の性能,飛翔実験の詳細は本報告[13]を参照のこと。, Search for cosmic-origin anti-particle were performed using Balloon-borne Experiment with a Superconducting magnetic rigidity Spectrometer (BESS). Based on the data took in '93 flight, we set a 95% C. L upper limit of 4.4×10^ on Anti-He/He flux ratio. We have detected four antiproton in the kinetic energy range between 300 an 500MeV, corresponding to the antiproton/proton flux ratio of 1.2×10^., 資料番号: SA0167074000