CTA報告１２３：全体報告
窪 秀利 (京大理)他CTA Consortium

日本物理学会201７年秋季大会

宇都宮大学

201７/９/1３

CTA Consortium
３２か国>1400名
CTA-Japan 118名

東大浅野勝晃, 石尾一馬, 稲田知大, 岩村由樹, 大石理子,大岡秀行,
宇宙線研 岡崎奈緒, 加賀谷美佳, 勝田哲, 久門拓, 黒田隼人, 齋藤隆之,
榊直人, 櫻井駿介, 高橋光成, 手嶋政廣, 中嶋大輔, 野田浩司,林田将明, 広谷幸一, 深見哲志, 村瀬孔大, 吉越貴紀, K.S.Cheng,

青山大 大平豊, 木坂将大, 澤田真理,
柴田徹, 山崎了, 吉田篤正
Xiaohong Cui, Timur Dzhatdoev, Daniela Hadasch,
茨城大 片桐秀明, 三浦智佳, 柳田昭平,
David C.Y.Hui, Albert K.H. Kong, Pratik Majumdar,
吉田龍生Daniel Mazin, Jumpei Takata, Thomas P. H. Tam, Wenwu Tian
JAXA/ISAS 井上芳幸, 小山志勇
東大天文 戸谷友則
大阪大 藤田裕, 松本浩典
東大物理 中山和則, 馬場彩
北里大 村石浩東北大格和純, 當真賢二京大基研 井岡邦仁
徳島大折戸玲子
京大理 川中宣太, 窪秀利, 田中孝明, 名大KMI 松本浩典
鶴剛, 野崎誠也, 平子丈,
名大理
井上剛志, 佐野栄俊, 立原研悟, 早川貴敬, 林克洋
増田周, 李兆衡
福井康雄, 山本宏昭, 吉池智史
近畿大 千川道幸, 李健
名大ISEE 朝野彰, 奥村曉, 佐々井義矩, 関崎晴仁, 田島宏康,中村裕樹,
熊本大 高橋慶太郎
日高直哉
KEK素核研 郡和範, 田中真伸, 廣島渚 広大理
高橋弘充, 深沢泰司
甲南大 猪目祐介, 田中周太, 山本常夏 広大宇宙科学センター 田中康之, 水野恒史
埼玉大 勝倉大輔, 砂田裕志, 寺田幸功, 宮崎大
森浩二
永吉勤, 西山楽
山形大郡司修一, 高橋知也, 門叶冬樹, 中森健之
東海大 神本匠, 木村颯一朗, 櫛田淳子, 山梨学院大 内藤統也, 原敏
種田裕貴, 辻本晋平, 西嶋恭司 理研
井上進, 長瀧重博, Maxim Barkov, Gilles Ferrand,
Haoning He, Donald Warren
立教大
内山泰伸
早稲田大 片岡淳CTAの性能、狙うサイエンス
Cherenkov Telescope Array(CTA)

CTA

感度

従来の望遠鏡より一桁高い感度
一桁広い帯域(20 GeV-300 TeV)
角度分解能～2倍(2分角@10TeV)

銀河面

 検出天体 200個(現行)⇒1000個以上
 最遠方 ｚ～1(現行)⇒ z～4
宇宙線起源 ブラックホール
物理・ジェット形成

NAOJ//AND You Inc.

赤外・可視背景放射→宇宙の星形成史

暗黒物質対消滅γ線探索
ローレンツ不変性検証

詳細は、特集号 Astroparticle Physics, 43 (2013)1-356

LST×(北4+南4)MST×(15+25)

23m口径

12m口径

20 GeV - 1 TeV
FOV=4.5°
完成予想図

100 GeV - 10 TeV
FOV～8°

2016年～北サイト建設
2018年～南サイト建設
2021年～天文台運用
2024年～フルアレイ観測
運用期間 20-30年間

北：スペイン・ラ パルマ島

MAGIC望遠鏡
南：チリ・パラナル

SST×(0+70)
4m口径
https://www.cta-observatory.org/

5 TeV - 300 TeV
FOV=９～10°

CTA 南サイト@チリ・パラナル
アタカマ砂漠計99台
LST MST SST

E-ELT 39m

2024年～

CTA南サイト
Google2 km

VLT 8.2mx4
NEWS

サイトオフィス小屋

今年４月
地盤調査

（北サイトについては
ＬＳＴ建設のページで）⇒来年 インフラ整備開始

LST 日本の分担－分割鏡・能動的光学補償
23m口径主鏡は198枚の分割鏡からなる

稲田講演
約500枚 性能評価終了⇒うち約400枚 今年1月と5月 ラ パルマ島へ海上輸送@ラ パルマ島⇒輸送の影響有無
現地で検査（8月）

1.51m

 今年度500枚を製造予定⇒LST 4台@北サイトに配置振分け
深見講演

アクチュエーター
無線モジュール

鏡裏側

電源系箱(+制御PC)
防水型CMOSカメラ

構造体・アクチュエーター間接続部

量産中

AMCソフトウエア開発

初号機分

現地輸送済みAMC補正後のスポット目標性能(14秒角)達成

LSＴ 日本の分担－光センサ、読み出し回路
PMT増幅率測定法 櫻井講演@素実

LST 1台あたり、1.5インチ径PMT 1855本++ライトガイド×7 [PMT+CW+ スロー制御回路
プリアンプ]×7

 初号機用：1～９月 日本グループ

=+
GHz波形
サンプリング回路

×265モジュール/望遠鏡

1０月～カメラ全体組上げ・統合試験

現地機関スペインIAC研究所にて、モジュール組立て⇒19モジュール(133ピクセル）単位で品質管理試験
2.9m

筐体：スペインCIEMAT担当

 ２－４号機用⇒初号機必要数を確保した

櫻井講演@宇宙光学窓：日本担当

4400本 製造済→較正中 砂田講演
＋5600本 製作中(年度内完了)
読み出し回路：1100モジュール 製作中(年度内完了)

PMT：

LST 1号機@ラ パルマ島の建設
昨年7月 基礎工事開始

MAGIC

昨年10月
レール・構造体が入ったコンテナ

1月９日

建設許可待ち、半年間 建設休止
７月２０日
センターピン設置

×6台

７月５日

レール(スペイン・ドイツ担当)
設置開始

8月２2日 ボギー(スペイン・ドイツ担当)取付LST 1号機@ラ パルマ島の建設
現在構造体(ドイツ担当)組上中

北サイト
・計算機
(3kコア)
・記録装置＋ (3PiB)・Network
・UPS
導入予定(日本担当)
取付

光学系(来年2月～)
カメラ(来年5月～)

来年６月
ファーストライト予定
カメラ支持構造(フランス・イタリア担当)

中口径望遠鏡プロトタイプ
 Davies-Cotton型 MST(欧州)
口径12m

 Schwarzschild-Couder型 SCT
副鏡 (D～5.4m)
主鏡(D～9.7m)

＠ドイツ(2013～)
カメラ
・視野～8度・PMT～1800本

＠US
構造体組上完了・
駆動試験中
カメラ
2.4 m

0.8 m

・視野８度
・SiPM～1.1万素子
 鏡・カメラ取付
2017Q３－４
 竣工式 201８年

小口径(SST)プロトタイプ－3タイプ－
 Schwarzschild-Couder型②ASTRI 口径4.3+1.8m①GCT 口径4.２+1.8m
欧州

欧州

視野 9.6度
SiPM(2368 ch)@フランス(2015～)@イタリア(2014～）

視野 9.2度
MAPMTカメラ ファーストライト(2048ch)

 Davies-Cotton型 (欧州)
視野9度(2015年)NEWS@ポーランド天体追尾でシャワー観測 (2014～)(今年３－４月)

 SiPM素子開発
 SiPM較正システム開発

NEWS ファーストライト(今年5月)

田島講演
中村講演

NEWS SiPM (1296 ch)
取付(先月)⇒試験中

口径４ｍ

観測シミュレーション
 Consortium全体で、Key Science Project(運用開始10年間の観測時間～40%使用)に関する検討書作成⇒年内公開予定
暗黒物質探索銀河面・系外サーベイ
系外(全天1/4)
サーベイ感度

6mCrab
H.E.S.S.
GC Halo

銀河面
2-4mCrab

CTA
Galactic HaloLMCサーベイ

トランジェント

PeVatrons

星形成系

GRB＋系内トランジェントなど

AGN
Hadronic model

銀河団

EBL density
IGMFなど 電子・陽電子スペクトル測定性能のシミュレーション評価

大石講演

redshift

まとめ CTAで狙うサイエンス
 従来の望遠鏡と比べ１０倍の感度・エネルギー帯域を達成
 宇宙線の起源、ブラックホールの物理、暗黒物質の探索など。
ガンマ線で見る地平線をz～4まで広げる
 CTAの建設
 日本グループは大口径望遠鏡LSTの建設主導＋中小口径Schwarzschild-Couder望遠鏡カメラ開発や観測シミュレーション
 LST１号機@北サイト建設中
現地で、日本から輸送した主鏡の検査やカメラモジュール組立＋品質管理⇒ファーストライト来年６月予定
 LST 2-4号機@北サイト用の鏡・カメラ要素製作中(今年度中に完了)
 Schwarzschild-Couder光学系SSTプロトタイプ：
GCT(2015年)に続き、今年5月 ASTRI ファーストライト
 Key Science Project検討書作成（年内公開予定）[北]スペイン・ラ パルマ島
[南] チリ・パラナル

完成予想図