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[English]
| Holger Motz [教授] |  |
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| homepage | https://motzlab.w.waseda.jp/ | |
| 専門分野 | 宇宙線物理学 | |
| キーワード | 宇宙線観測 CALET 宇宙線加速 宇宙線伝搬 暗黒物質 |
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| 研究テーマ・研究活動 | ||
| 2006年 エルランゲン大学理学部 卒業 2011年 エルランゲン大学理学部 博士(理学) 2012年 東京大学宇宙線研究所 特任研究員 2013年 早稲田大学理工研究所 次席研究員 2014年 早稲田大学理工学術院国際教育センター 助教 2018年 早稲田大学理工学術院国際理工学センター 准教授 2023年 神奈川大学工学部 プロジェクト研究員 2023年 現職 |
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宇宙線は、宇宙空間で高い運動エネルギーを持つ粒子（原子核、素粒子）である。超新星残骸（SNR）やパルサーのような強い磁場を持つ天体によって加速されるほか、暗黒物質の消滅や崩壊でも生成される可能性があり、これらの現象を研究するためのメッセンジャーとなっている。宇宙線のエネルギー範囲は人工の粒子加速器の上限をはるかに超えるため、超高エネルギーでの物理過程を研究するための貴重なツールでもある。
荷電粒子である宇宙線は、その発生源から地球への旅の途中で銀河磁場によって偏向されるため、その到達方向は発生源の方向には戻らない。 磁場や星間物質との相互作用により、宇宙線はエネルギーを失い、エネルギースペクトルが変化し、二次宇宙線が生成される。したがって、宇宙線の起源と伝搬について一緒に研究する必要がある。 CALorimetric Electron Telescope（CALET）は、国際宇宙ステーション（ISS）に設置された宇宙線検出器で、2015年から稼働している。その主な目的は、TeVエネルギー領域までの電子・陽電子宇宙線のエネルギースペクトルを高精度で直接測定することである。
本研究室では、CALETデータの解析と観測結果の解釈に着目し、近傍のSNR宇宙線源や、暗黒物質の消滅・崩壊の兆候を探る。また、宇宙線の加速・伝搬モデルや暗黒物質候補粒子のモデルについても研究する。
| Holger Motz [Professor] | |
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| homepage | https://motzlab.w.waseda.jp/ | |
| research field | Cosmic Ray Physics | |
| keywords | cosmic ray observation CALET cosmic ray acceleration cosmic ray propagation dark matter |
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| career | ||
| 2006 University of Erlangen-Nuremberg, Faculty of Science, Physics Diploma 2011 University of Erlangen-Nuremberg, Faculty of Science, Doctor of Natural Sciences 2012 The University of Tokyo, Institute for Cosmic Ray Research, Project Researcher 2013 Waseda University, Research Institute for Science and Engineering, Junior Researcher 2014 Waseda University, International Center for Science and Engineering Programs, Assistant Professor 2018 Waseda University, Global Center for Science and Engineering, Associate Professor 2023 Kanagawa University, Faculty of Engineering, Project Researcher 2023 Current Position |
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Cosmic Rays are particles (nuclei, elementary particles) with high kinetic energy in space. They are accelerated by astrophysical objects with strong magnetic fields such as supernova remnants (SNR) and pulsars, and might also be created in the annihilation or decay of dark matter, which makes them a messenger for studying these phenomena. Since the energy range of cosmic rays far exceeds the upper limit of man-made particle accelerators, they are also a valuable tool to study physical processes at extreme energies.
Being charged particles, cosmic rays are deflected by the galactic magnetic field on their journey from their sources to Earth, so their arrival direction does not point back towards their source. In interaction with the magnetic field and interstellar medium, the cosmic rays also lose energy which modifies their energy spectrum and secondary cosmic rays are produced. Therefore, it is necessary to study the origin and propagation of cosmic rays together.
The CALorimetric Electron Telescope (CALET) is a cosmic-ray detector on the International Space Station (ISS), in operation since 2015. Its main objective is to directly measure the energy spectrum of electron and positron cosmic rays up into the TeV energy range with high precision. This laboratory’s research focuses on the analysis of CALET data and interpretation of the observation results, aiming at finding signatures of nearby SNR cosmic-ray sources as well as of dark matter annihilation or decay. In this context, we also study models of cosmic ray acceleration and propagation as well as those of dark matter candidate particles.