明野广域空气簇射阵列

明野廣域空氣簇射陣列(日語:明野広域空気シャワーアレイ;英語:Akeno Giant Air Shower Array,縮頭字AGASA)是位於日本山梨縣北杜市明野町的大型地表宇宙射線陣列計畫。

明野廣域空氣簇射陣列()
基本資料
組織東京大學宇宙線研究所
位置日本長野縣北杜市明野村
坐标35°47′N 138°30′E
高度900 米
建築1990年
望遠鏡型式cosmic-ray observatory
集光面積100 平方千米
http://www-akeno.icrr.u-tokyo.ac.jp/AGASA/

AGASA佔地面積100平方公里,由111個(地表)帶電粒子探測器和27個(地下)緲子探側器組成,每個偵測器至少間隔1公里,依序以一對光纖連結至中央電腦,由中央電腦控制與操作。

AGASA的帶電粒子偵測器屬於閃爍體偵測器,可偵測初級宇宙射線與大氣之間的空氣簇射,來反推原始宇宙射線的,等於間接觀察到宇宙射線。AGASA的重要貢獻包括參與發現打破GZK極限(5×1019 eV)的超高能宇宙射線(UHECR),使UHECR成為粒子天文物理新興的研究課題。

歷史

東京大學宇宙射線研究所(Institute for Cosmic Ray Research,ICRR)於1977年設立明野天文台(Akeno Observatory),以空氣簇射主要研究對象。初期即建立1平方公里的空氣簇射偵測器。1987年,明野天文台開始建造AGASA計畫,1990年完工後成為UHECR研究的主力,直到2004為止,AGASA都是全球最大空氣簇射陣列。

同一時間採用地面陣列研究UHECR的還有美國猶他大學蠅眼實驗(Fly's Eye),但與AGASA不同的是,蠅眼實驗利用帶電粒子游離氮氣產生的螢光來偵測UHECR,但蠅眼實驗於1992年退役,在原址重建、升級為高解析蠅眼高解析度蠅眼探測器(HiRes)。

AGASA團隊和HiRes團隊持續競爭UHECR研究的龍頭地位,但兩者後來於2004年合併為望遠鏡陣列計畫(TA),並於2008年展開觀測,此後AGASA的研究已經由TA接手。

觀測結果

AGASA的觀測結果包括宇宙射線事例、能譜各向異性,其中重要成果有:

  • 超高能宇宙射線(UHECR),例如1993年,AGASA觀測到2×1020 eV的事例。
  • 1019 eV以上有群聚現象(clustering effect,指數個事例來自非常接近的方向。)
  • 1018 eV附近在銀心的顯著性(significance)超出預期 ,反銀心方向則低於預期。
  • 可能有不帶電的中性粒子。

外部連結

参考文獻

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  7. N. Hayashida; 等. (PDF). Physical Review Letters. 1994, (73): 3491-3494.
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本文来源:维基百科:明野廣域空氣簇射陣列

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