CTA報告139：全体報告
窪 秀利 (京大理)他CTA Consortium

日本物理学会2018年秋季大会

信州大学

2018/９/16

CTA Consortium
３1か国>1400名CTA-Japan 123名
(本講演著者）東大浅野勝晃, 石尾一馬, 稲田知大, 猪目祐介, 岩村由樹, 大石理子,
宇宙線研 大岡秀行, 岡崎奈緒, 加賀谷美佳, 加藤翔, 久門拓, 黒田隼人,齋藤隆之, 榊直人, 櫻井駿介, 澤田真理, 高田順平, 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, Xiaohong Cui,

青山大 木坂将大, 柴田徹, 山崎了,
吉田篤正
Timur Dzhatdoev, Daniela Hadasch, David C.Y.Hui,
茨城大 片桐秀明, 鈴木萌, 三浦智佳,
Albert K.H. Kong, Pratik Majumdar, Daniel Mazin,柳田昭平, 吉田龍生
Thomas P. H. Tam, Wenwu Tian
JAXA/ISAS 小山志勇
東大理
大平豊, 戸谷友則, 中山和則, 馬場彩
大阪大 藤田裕, 松本浩典
東北大格和純, 當真賢二
北里大 村石浩
徳島大
折戸玲子
京大基研 井岡邦仁
名大理
井上剛志, 佐野栄俊, 立原研悟, 早川貴敬, 林克洋
京大理 川中宣太, 窪秀利, 田中孝明,福井康雄, 山本宏昭, 吉池智史
鶴剛, 野崎誠也, 平子丈,
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,
増田周, 李兆衡
日高直哉, Anatolii Zenin
近畿大 千川道幸, 藤原千賀己, 李健
広大理高橋弘充, 深沢泰司
熊本大 高橋慶太郎
広大宇宙科学センター 田中康之, 水野恒史
KEK素核研 郡和範, 田中真伸, 廣島渚 宮崎大
森浩二
甲南大 髙原大, 田中周太, 山本常夏
山形大郡司修一, 高橋知也, 門叶冬樹, 中森健之
埼玉大 勝倉大輔, 勝田哲, 砂田裕志,
山梨学院大 内藤統也, 原敏
寺田幸功, 永吉勤, 西山楽
理研
井上進, 井上芳幸, 長瀧重博, Maxim Barkov, Gilles Ferrand,
東海大 神本匠, 木村颯一朗, 櫛田淳子,
Haoning He, Donald Warren
種田裕貴, 辻本晋平, 西嶋恭司 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

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)

感度

Cherenkov Telescope Array(CTA)

CTA

銀河面

 検出天体 215個(現行)⇒1000個以上
 最遠方 ｚ～1(現行)⇒ z～4 GRB等宇宙線起源 ブラックホール
物理・ジェット形成
赤外・可視背景放射→宇宙の星形成史
NAOJ//AND You Inc.

暗黒物質対消滅γ線探索
ローレンツ不変性検証

・特集号 Astroparticle Physics, 43 (2013)1-356
・Key Science Project(開始10年の4割)検討書 arXiv:1709.07997

LST×(北4+南4)MST×(北15+南25)

23m口径

12m口径

20 GeV - 3 TeV
FOV=4.5°
完成予想図

80 GeV - 50 TeV
FOV～8°

2016年～北サイト建設
2020年～南サイト建設
2022年～天文台運用
2025年～フルアレイ観測
運用期間 ＞20年間

北：スペイン・ラ パルマ島

MAGIC望遠鏡
南：チリ・パラナル

SST×(北0+南70)
4m口径
1 TeV - 300 TeV
FOV=９～10°

https://www.cta-observatory.org/

LST初号機@北サイト(ラパルマ島)の建設

カメラアクセスタワー
13 m

Credit:Y.Inome

Commissioning用 オンサイト
コンテナ
計算機システム

望遠鏡高速駆動
電力供給システム(2000コア＋3PB) (500 kW/望遠鏡)

LST初号機@北サイト(ラパルマ島)の建設
Credit: D.Mazin

ロケ・ムチャチョス 天文台(ORM)

MAGIC@2200m

口径 17 m(I：2004年～, II：2009年～)

FACT

LST初号機

口径 3.9 m

口径 23 m

FACT https://www.isdc.unige.ch/fact/
HEGRA CT3望遠鏡筐体(1995年建設)
SiPMカメラ 2011年～

LST初号機http://www.lst1.iac.es

LST-分割鏡取付
稲田講演

分割鏡198枚

1.5 m

CMOSカメラ取付等の準備

チェリーピッカーへ取付

今年4月 分割鏡取付開始

アクチュエーター、インターフェースプレート(3月取付完了：前回学会講演)

Credit: D.Mazin

LST-分割鏡取付
稲田講演
4月26日

5月23日

8月下旬
全198枚 取付完了分割鏡取付 約17枚/日

LST-カメラ支持構造取付
6/21
取付

2月ダミー構造取付(counterweight)

公開版では図削除

Credit: T.Schweizer

公開版では図削除

LST-カメラ組上げ・統合試験@バルセロナ
CIEMAT(マドリード)にて筐体, 光学窓の組立・試験(今年４月まで)

砂田講演
IFAE(バルセロナ)暗室内で、筐体に、PMTモジュール、スロー制御系取付、統合試験(4-７月)

前面x265台～2.8 m

後面

1855ピクセル

公開版では図削除

公開版では図削除

パルス光照射試験

PMTモジュール取外し、ラパルマに輸送(7月)LST-カメラ組上げ・統合試験@ラパルマ
8月上旬 ラパルマ島
組立・保管室にカメラ筐体、PMTモジュール到着

8月中旬
ライトガイドをPMTに取付全体組上げ完了

砂田講演

CTAサイト

8月後半
筐体に取付

google

現在 統合試験中

テストパルス

今月下旬
望遠鏡に取付

Credit:Y.Inome

来月 ファーストライト

CTA北サイト建設計画
 Phase I

 LST初号機

Credit:Y.Inome

来月10日 完成記念式典
 LST 2-4号機＋MST 1台
インフラ詳細設計中→建設 来年中頃～2022年
 LST 2-4号機用
PMTモジュール

公開版では図削除

組立中@ICRR
完成予想図

Credit:Y.Inome

 LST 2-4号機用分割鏡
ラパルマに輸送済
 Phase II MST建設 ～2025年

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

https://www.ctaobservatory.org/project/technology/mst/

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

＠ドイツ(2013～)

＠USA

視野～8度

http://cta-psct.physics.ucla.edu/

NEWS ４月

2.4 m

 カメラファーストライト

2021年までに
 南サイト 2台
 北サイト 1台
PMT～1800本 建設予定
 PMT→SiPM feasibility Zenin講演

主鏡取付

0.8 m

・視野８度
・SiPM～1.1万素子
年内に副鏡＋カメラ
取付→ファーストライト

小口径(SST)プロトタイプ－3タイプ－
 Schwarzschild-Couder型①GCT 口径4.２+1.8m 視野 9.2度
欧州

SiPMカメラ(2048ch)

MAPMTカメラ(2048ch)～30 cm@フランス(2015～)

ファーストライト②ASTRI 口径4.3+1.8m

 SiPMカメラ統合試験 中村講演
 SiPMの低クロストーク化 田島講演

 Davies-Cotton型 (欧州) 口径４ｍ
視野9度

欧州
視野 9.6度
SiPMカメラ(2368 ch)@イタリア(2014～） 望遠鏡9台ミニアレイのhttp://cepheus.me.oabrera.inaf.it/~astri/wordpress/

鏡の一部を製作中

SiPMカメラ(1296 ch)@ポーランド(2014～)

まとめ
次世代超高エネルギーガンマ線天文台CTA
 日本グループは、大口径望遠鏡LSTの光学系・カメラ開発で中心的役割＋中小口径Schwarzschild-Couder望遠鏡カメラ開発＋観測シミュレーション[本講演直後の大石講演、三浦講演]
 LST 初号機@北サイト建設中[北]スペイン・ラ パルマ島
 分割鏡 望遠鏡取付完了
 カメラ ラパルマ組立室にて試験中⇒来月 ファーストライト予定
来月10日 完成記念式典
 LST 2-4号機@北サイト
分割鏡製作完了、カメラ要素組立中
インフラ建設 来年～
 SST SiPMカメラ統合試験、SiPMの低クロストーク化

Credit:Y.Inome[南] チリ・パラナル

完成予想図