초록 ▼

□ 연구개요
국제공동연구인 TA실험에 참여하여 초고에너지 우주선 관측데이터를 획득하고, 데이터로부터 에너지 스펙트럼과 성분의 비등방성을 탐색할 수 있는 통계적 분석 방법을 개발한 후, 데이터 분석에 적용하여 비등방성의 존재 여부를 탐색하고 이로부터 초고에너지 우주선의 기원을 밝힌다.

□ 연구 목표대비 연구결과
- TA 실험에 국제공동연구팀의 일원으로 참여
- 2008년 5월 11일부터 2022년 5월 10일까지 14년간 TA실험에서 획득한 10^{19}eV 이상의 에너지를 가진 초고에너지 우주선 데이터를

□ 연구개요
국제공동연구인 TA실험에 참여하여 초고에너지 우주선 관측데이터를 획득하고, 데이터로부터 에너지 스펙트럼과 성분의 비등방성을 탐색할 수 있는 통계적 분석 방법을 개발한 후, 데이터 분석에 적용하여 비등방성의 존재 여부를 탐색하고 이로부터 초고에너지 우주선의 기원을 밝힌다.

□ 연구 목표대비 연구결과
- TA 실험에 국제공동연구팀의 일원으로 참여
- 2008년 5월 11일부터 2022년 5월 10일까지 14년간 TA실험에서 획득한 10^{19}eV 이상의 에너지를 가진 초고에너지 우주선 데이터를 사용하여 분석을 수행
- 에너지 스펙트럼 비교를 위해 4개의 매개변수로 기술되는 2구간 거듭제곱 함수로 fitting하여 비교하는 통계적 방법을 구현
- TA실험이 커버하는 북반구 하늘에 대해 도착 방향에 따라 작은 영역으로 나누어 각 영역에서 에너지 스펙트럼을 구해서, 전체 에너지 스펙트럼과의 비교를 통해 특이한 영역이 있는지 탐색
- 탐색 결과 높은 에너지 영역 거듭제곱 지수와 컷오프 에너지 값으로 보았을 때 비등방성이 있는 영역이 있음을 확인
- 비등방성이 보이는 방향 근처에는 초고에너지 천체가 보이지 않고, 기존에 TA에서 발표한 hot spot의 방향과도 동떨어져 있어, 발견된 비등방성 영역이 어떤 의미가 있을지는 추가적인 확인 작업이 필요

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
초고에너지 영역의 우주선에서 에너지 스펙트럼상의 비등방성이 성분상의 비등방성이 있는 영역이 확인된다면 이는 초고에너지 우주선의 기원이 되는 점원의 존재와 연결될 수 있다. 우주선의 가속과 관련된 여러 메커니즘과 모형들이 제안되어 있는 데 이를 확인하는 다양한 관측실험이 필요하다. 초고에너지 우주선의 성분과 에너지스펙트럼은 이에 일조할 수 있다. 특히 은하의 중심에 존재하는 것으로 밝혀진 초거대 블랙홀들은 생성 과정도 미스터리이지만 현재의 활동 상황도 매우 흥미롭다. 초고에너지 우주선이 기원이 이들 중에 있다면 본 과제의 연구 결과는 초거대 블랙홀에서 제트의 형성과 입자 가속 메커니즘을 규명하는 데 활용될 수 있을 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. TA 실험 참여와 초고에너지 우주선 데이터 획득 ... 4
• 나. 에너지 스펙트럼의 비등방성 분석 ... 4
• 다. 초고에너지 우주선의 성분분석 ... 5
• 라. 도착 방향 분석과 다중신호 분석 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 12
• 7. 참고문헌 ... 12
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 14
• 끝페이지 ... 28