CTA 計画 全体報告

CAD	  Image	  of	  CTA	

Masahiro	  Teshima,	  ICRR,	  U.Tokyo	  for	  the	  CTA	  Japan	  Consor:um	  VHE Gamma Ray Astronomy
A New Window to the Universe and Energy Frontier inAstrophysics

Imaging	  Air	  Cherenkov	  Telescope	  (IACT)	  Technique	  >100GeV	  Gamma	  Ray	  Sources	  163	  sources	  (>100GeV)	  è	  	  >1,000	  sources	  with	  CTA	CTA	  （Cherenkov	  Telescope	  Array）	
More	  than	  1000	  sources	  	  will	  be	  discovered	  Number	  of	  Sources	

An	  order	  of	  magnitude	  beOer	  sensi:vity	  Wide	  energy	  coverage	

~1000sources

Higher	  Angular	  and	  Energy	  Resolu:on	Simula:on	  Galac:c	  Plane	  scan	  （HESS	  	  and	  CTA）	

観測天体	

超新星残骸	連星系	銀河団	Cherenkov Telescope Array!
超高エネルギー宇宙ガンマ線の研究!

活動銀河核	

ガンマ線バースト	

狙うサイエンス		  •宇宙線の起源	  •銀河系内、系外の高エネルギー天体の研究	  •赤外・可視背景放射（宇宙の星形成史）の研究	  •暗黒物質対消滅からのガンマ線の探索	  •相対論（量子重力理論）の高精度検証	  23m	  口径10-­‐12m	  口径宇宙線の起源	高エネルギー天体	

4-­‐6m	  口径	宇宙論・星形成史	

時空の構造	

暗黒物質の探索	E<1015eV Cosmic Rays
Shell type SNRs
MAGIC	  Observa:ons	

Cas-­‐A	  (300yrs)		

CTAIC443	  (10,000yrs)	  	From	  S.Funk	n Diﬀerent	  stages	  of	  SNRs	  as	  cosmic	  ray	  accelerator	  n CTA	  will	  deliver	  more	  informa:on	  on	  SNRs	  as	  cosmic	  ray	  accelerators	  n We	  can	  survey	  most	  of	  SNRs	  in	  our	  galaxy	  è	  C.R.	  energe:cs	

W51	  (35,000yrs)	  	Cen A is hadron accelerator?
Distance:	  3.8Mpc	  Flux:	  0.8%	  in	  Crab	  Unit	  Spectral	  Index:	  -­‐2.7	  Evidence	  of	  P-­‐γ？	
Sahu	  et	  al	  2012	

Moskalenko	  et	  al.	  	

LVHE	  ~	  2.6	  x	  1039	  erg	  s-­‐1	  LUHECR	  ~	  1040	  erg	  s-­‐1	  Sync.	

I.C.	
？？	

Large structure in our galaxy
Fermi bubble
Source	  for	  Cosmic	  rays	  	  above	  knee??	  	  Re-­‐accelera:on	  of	  CR?	  	  〜1052erg	  	  /	  30,000yrs	

Symmetry	  suggests	  rela:on	  to	  Galac:c	  Center	  Hard	  Energy	  Spectrum	  (dN/dE	  ~	  E-­‐2)	  Extends	  up	  to	  10kpc	  above	  the	  disk	  (cooling	  :me	  problem)	  Edges	  are	  not	  clear	  	Chernyshov	  et	  al.	  2011	  宇宙線のミッシングリンクはつながったか？
宇宙線の起源を総括的に理解したい
銀河中心領域：X線の活動性、Fermiバブル(GeV)？	

活動銀河核、ガンマ線バースト？	
超新星残骸？	

Possible array conﬁguration
CTA is all sky observatory
consisting of North and South Arrays

LST	  23m	MST	  10-­‐12m	

SST	  4-­‐6m	

Speciﬁcationsn

The Threshold Energyn

n

20GeV

Telescope StructurenDiameter: 23mn

Dish area: 400 m2n

F/D = 1.2, F=28mnDish proﬁle: Parabolicnnè Isochronicity < 0.6 nsec in RMS

Single mast supporting the cameranè Reduce the shadownTotal weight: ~70 tonsn

Fast rotation: 180 deg/ 20secn

Deformation of mirror dish: <~10mmnn

Active mirror Control

Tracking accuracy: 20 arcsec

Designed	  by	  MPI	  Munich	  and	  MERO	

研究組織(CTA-Japan Member 84名)

サイエンス PHYS	  WG	  	  責任者：井岡（KEK)	  KEK,	  京大、青学、茨城、他	  CTA	  計画推進責任者 	  手嶋政廣（東京大学・宇宙線研究所）	

シミュレーション	  MC	  WG	  責任者：吉越（東大）	  東大、甲南大、東海大、他	  マネージメント	  CTA	  Japan	  PI	  手嶋（東京大）	  CTA	  Japan	  Co-­‐PI	   窪（京都大）	  CTA	  Japan	  Chair	  	  	  	  戸谷（京都大）	  CTA	  Japan	  SBO	  	  	  	  	  	  吉田（茨城大）	

ミラー MIR	  WG	  責任者：手嶋（東大）	  東大、近畿大、甲南大	  茨城大、三光精衡所、他	  CTA	  LST(大口径望遠鏡）	  Prototyping	  	  Project	  Coordinator	  手嶋（東大） 	

アンプ、スロー制御	  東大、徳島、京大、茨城大、他	Dual	  Mirror	  Cam	  	  責任者：田島（名古屋）	  望遠鏡ドライブ	  スペインバルセロナ	  	  IFAE	

光検出器	  FPI	  /CAL	  WG	  責任者：山本（甲南大）	  東大、茨城大、広大、甲南、	  埼玉、青学、浜松ホトニクス、他	  読み出し電子回路 ELEC	  WG	  	  責任者：窪（京都大）	  京大、KEK、山形大、他	  望遠鏡構造	  ドイツミュンヘン	  MPI	

カメラサポート構造	  フランスアネシー	  LAPP	Time Schedule for LST
construction

Thank you