宇宙空間を飛び交う高エネルギーの素粒子や原子核（宇宙粒子とか宇宙線とか呼ぶ）は宇宙からの贈り物です。私たちがまだ見ぬ宇宙の果て、銀河の果てで起こっている情報を地球に運んでいます。地球宇宙情報研究室では、これらの様々な高エネルギー宇宙粒子を地上に設置した宇宙粒子望遠鏡（宇宙放射線観測装置）を使って、観測して、宇宙や銀河、そして地球の謎を探ろうとしています。
具体的には、天体からやってくる超高エネルギーガンマ線を捉え、活動的な銀河の中心核で高エネルギージェットを噴出しているブラックホールや中性子星などの高エネルギー現象を探り、地球環境と関係するかもしれない雷雲からの放電、ガンマ線放射を研究しています。
図：乗鞍岳宇宙線観測所で観測装置を組み立てる学生たち
(1) チベットASγ実験：中国との共同研究として、中国チベット自治区ヤンパーチン（標高4,300m）高原に、粒子線検出器789台からの空気シャワー観測装置（図1）を建設して、10の12乗エレクトロンボルト(TeV)から15乗エレクトロンボルト（PeV）の超高エネルギー宇宙線やガンマ線を観測している。現在までにかに星雲からの100TeVを超えるエネルギーガンマ線を世界で初めて観測することに成功した。また、我々の銀河面に沿って、天体に同定されない複数の100TeV以上のガンマ線を初めて捉えて、我々の銀河内にPeVを越える宇宙線源（ペバトロン）が存在することを示した。
(2) アルパカ実験（観測計画）：南米ボリビアのチャカルタヤ山山腹（標高4,740m）に空気シャワー観測装置を建設して、銀河中心方向からの超高エネルギーガンマ線の観測を行い、世界初のペバトロン天体の探索を計画している。2018年から現地調査が始まり、現在は観測装置のプロトタイプを建設中（図2）で、2024年頃までの完成を目指す。
(3) その他、夏季の長野県の乗鞍岳でも雷雲ガンマ線観測実験を行っている。
図1： チベットASγ実験
図2： アルパカ実験（観測計画）
