[MIS20-10] 雷活動に由来するガンマ線の観測プロジェクト: 2019年度の多地点観測の進展
キーワード：雷放電、ガンマ線、高エネルギー大気物理学
雷や雷雲からは、ガンマ線が放射されることが知られており、その発生機構の解明は重要なテーマとなっている。雷放電からは継続時間が1 ms以下のTGF(Terrestrial Gamma-ray Flash)が、そして雷雲そのものからは、数分に渡ってガンマ線が観測されるロングバーストと呼ばれる現象が観測されている。地上向きのTGFは、エネルギーが高く光子数が多いため、大気中の原子核と光核反応をして高速中性子を生み、その中性子が100 ms以下の放射であるショートバーストを発生させることが分かった(Enoto et al.2017)。しかし、起源となる電子加速が起こっている加速領域が雲中のどこなのか、加速領域の持続時間やサイズ、高度については、分かっていないことも多くさらなる詳細な観測が必要である。
我々は、2006年度から雷発生頻度が高い冬季の北陸沿岸部でGROWTH(Gamma - ray Observation of Winter Thuderclouds)プロジェクトとして雷ガンマ線の観測を行っている。2019年度は、総計26 個の検出器を設置した。特に、このうち20 個は石川県金沢市の10 km四方に ~ 3 km間隔で配置し、より詳細な雷雲の加速領域の追跡を可能としている。新たに開発したショートバースト・中性子検出用の高速読み出し検出器を、落雷が期待される金沢のテレビ塔付近に設置し、沿岸部には、鉛板の暑さを昨年より2 倍にし、10 MeVガンマ線への方向検知能力を高めた指向性の有るガンマ線検出器を設置した。これを用いて風速を利用したロングバーストの加速領域の高度測定を試みるなどの改良を実施している。2020/01/13に金沢市の泉丘高校、金沢大附属高校に設置した検出器でそれぞれ2 つのロングバーストが検出された。これは、ロングバーストが検出され突然消滅しており、2017年度観測で見られた現象と良く似ている。それらは、ロングバーストが途中で消失しているイベントであった。JLDN(Japanese Lightning Detection Network)の落雷データとガンマ線データの時刻解析を行った結果、金沢大附属高校で検出された2つのロングバーストは、それぞれ雷放電と同期していた。また、少なくとも1つのイベントにおいては、負極性の対地雷と共にTGFおよびショートバーストも発生していることも明らかになった。この1/13のイベント解析を中心に、2019年度冬季観測の結果を報告する。
我々は、2006年度から雷発生頻度が高い冬季の北陸沿岸部でGROWTH(Gamma - ray Observation of Winter Thuderclouds)プロジェクトとして雷ガンマ線の観測を行っている。2019年度は、総計26 個の検出器を設置した。特に、このうち20 個は石川県金沢市の10 km四方に ~ 3 km間隔で配置し、より詳細な雷雲の加速領域の追跡を可能としている。新たに開発したショートバースト・中性子検出用の高速読み出し検出器を、落雷が期待される金沢のテレビ塔付近に設置し、沿岸部には、鉛板の暑さを昨年より2 倍にし、10 MeVガンマ線への方向検知能力を高めた指向性の有るガンマ線検出器を設置した。これを用いて風速を利用したロングバーストの加速領域の高度測定を試みるなどの改良を実施している。2020/01/13に金沢市の泉丘高校、金沢大附属高校に設置した検出器でそれぞれ2 つのロングバーストが検出された。これは、ロングバーストが検出され突然消滅しており、2017年度観測で見られた現象と良く似ている。それらは、ロングバーストが途中で消失しているイベントであった。JLDN(Japanese Lightning Detection Network)の落雷データとガンマ線データの時刻解析を行った結果、金沢大附属高校で検出された2つのロングバーストは、それぞれ雷放電と同期していた。また、少なくとも1つのイベントにおいては、負極性の対地雷と共にTGFおよびショートバーストも発生していることも明らかになった。この1/13のイベント解析を中心に、2019年度冬季観測の結果を報告する。