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空を眺めている世界中の宇宙線望遠鏡を、空から眺めてみる

研究 科学全般

色んな宇宙線実験がどんな場所でやってるのか興味が沸いたので、記録。「あの実験の場所ってどこらへんだっけ?」と分からなくなる時がたまにあるので (ABC 順)。全部は網羅していない。ちなみに、影が南側に出ているやつは南半球にあることを意味します。

超高エネルギーガンマ線望遠鏡

宇宙から飛んでくるガンマ線が大気に衝突すると大気 Cherenkov (チェレンコフ) 光という光を、紫外領域を中心にして発生する。この光を巨大な鏡で集光して観測し、ガンマ線の到来方向とエネルギーを測定するのが、超高エネルギーガンマ線望遠鏡。

CANGAROO


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▲ Australia にある、日豪の共同実験。縦長の菱形のそれぞれの頂点に、合計 4 台の望遠鏡が並ぶ。各望遠鏡の反射鏡の直径は 10 m。菱形の右下にある小屋が CANGAROO-I の望遠鏡格納庫。現在は CANGAROO-III。

H.E.S.S.


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▲ Africa の Namibia 共和国にある H.E.S.S. 望遠鏡。正方形の頂点にあるのが元々の H.E.S.S. で 口径 13 m。中央に陣取る巨大な望遠鏡が建設中の H.E.S.S. 2 で、口径 28 m もある。

MAGIC


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▲ Spain 領 Canary 諸島の La Palma 島にある MAGIC 望遠鏡。鏡の口径は 17 m。MAGIC 1 と MAGIC 2 が並んでいる。

VERITAS


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▲ アメリカの Arizona にある VERITAS 望遠鏡。Whipple 望遠鏡というのが最初にこの地で、かに星雲からの TeV ガンマ線放射を初検出した。その流れを汲む実験。口径 12 m の望遠鏡が 4 台並んでいる。

超高エネルギー、極高エネルギー宇宙線望遠鏡

ガンマ線以外にも陽子や鉄の原子核といったものが宇宙からは飛んで来る。それらが大気に衝突して発生する大気シャワーを観測するのが超高エネルギー、極高エネルギー宇宙線望遠鏡 (「望遠」するわけじゃないので、望遠鏡という単語は本当は適切じゃない)。大気シャワーの荷電粒子を観測する実験 (KASCADE や Tibet) と、荷電粒子と大気蛍光の両方を観測する実験がある (Pierre Auger と Telescope Array)。

KASCADE


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▲ ドイツにある KASCADE 実験。地上に粒子検出器を沢山並べている。もっと引いて見ると、KASCADE-Grande という面積を拡張した装置が現れる。が、どれがどれかよく分からない。CORSIKA という宇宙線と大気の衝突の simulation code を作っているところでもある。

Pierre Auger


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▲ アルゼンチンにある Pierre Auger Observatory の一部分。これは大気蛍光望遠鏡の施設で、遠く離れた場所にも複数台ある。これと別に、荷電粒子を測定する検出器も荒野に並べられている。「Pierre Auger」というのは宇宙線物理学者の名前に由来。

Telescope Array


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▲ アメリカの Utah にある Telescope Array 実験の一部分。日米の共同。Pierre Auger がライバル。こちらも遠く離れた場所に複数台あり、荷電粒子用の検出器も砂漠にいっぱい並べられている。

Tibet


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▲ 中国のヤンパーチン (羊八鎮) にある Tibet 実験。チベット自治区の中にあるからなんだけど、名前がそのまますぎ。これは日中が共同でやっている。

Neutrino 望遠鏡

小柴さんのノーベル賞で有名になった Neutrino の検出を目指す望遠鏡。

Ashra


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▲ あまり有名じゃないんだけども、僕は Ashra 実験というのに大学院生のときに参加していた。上の場所は Maui 島の Haleakala 山頂で、中央の銀色の格納庫に僕の建てた望遠鏡が入っている。下の地図は、Hawaii 島の Mauna Loa 中腹で、いくつかの望遠鏡が並んでいる。建設途中の写真なので、今はもっと並んでいる。

IceCube


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▲ 南極にある IceCube 実験。残念ながら、Google Maps じゃ画像がなかった。

重力波検出器

LIGO Livingston


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▲ アメリカにある重力波検出装置。直角に交わる二つのトンネル内に長距離のレーザー干渉計が設置されている。

LIGO Hanford


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▲ 同じく LIGO の兄弟。異なる場所に複数台設置することで、重力波源の方向決定が可能になる。

Virgo


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▲ ヨーロッパの重力波検出器。LIGO と同様に二本のトンネルが伸びる。

TAMA300


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▲ KAGRA は空から見えないので、国立天文台にある TAMA300 を代わりに。