| Project Area | What is dark matter? - Comprehensive study of the huge discovery space in dark matter |
|---|
| Project/Area Number |
20H05850
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
MURAYAMA Hitoshi 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (20222341)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 昌広 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (40374889)
高橋 史宜 東北大学, 理学研究科, 教授 (60503878)
村瀬 孔大 京都大学, 基礎物理学研究所, 特任准教授 (00839433)
柳 哲文 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60467404)
道村 唯太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80747006)
宮崎 聡 国立天文台, 先端技術センター, 教授 (20290885)
山崎 典子 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20254146)
西田 昌平 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (20370075)
小松 英一郎 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 主任研究員 (00750316)
山崎 雅人 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 准教授 (00726599)
安藤 真一郎 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員科学研究員 (80791970)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥27,690,000 (Direct Cost: ¥21,300,000、Indirect Cost: ¥6,390,000)
Fiscal Year 2024: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
|
|---|
| Keywords | ダークマター / 宇宙観測 / 直接検出 / 素粒子理論 / レーザー 干渉計 / 固体素子 / 超伝導検出器 / 銀河俯瞰観測 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
ダークマターは存在が確実で，宇宙の星や銀河を作った立役者だが，その正体は不明である。 本領域ではダークマターの質量で90桁に亘る広大なディスカバリースペースを網羅的にカバーするため，今までにない多角的な方法で理論から宇宙観測・地上実験にまたがる研究領域を拓くことを目指す。近年急速に技術が成熟したレーザー干渉計や，すばる観測・加速器・人工衛星 ・重力波・高エネルギーニュートリノを含むタイムリーな実験・観測でダークマターに迫る。特に日本の投資による既存の最先端施設を有効活用し，若手研究者のユニークなアイディアによって工夫を加えることでインパクトの高い結果が出すことを目指す。
|
| Outline of Final Research Achievements |
We carried out a comprehensive study of dark matter. As a result, we discovered birefringence in cosmic microwave background at approximately four sigma level, which may well turn into a major discovery with follow-up observations. On the other hand, galaxy survey observations with HSC showed deviation from the standard model, which is also likely to be associated with the nature of dark matter. Both of them point to very light dark matter. As for particle-like dark matter, we developed many new theories, and we can carry out data analyses to test each of them. PFS has finally started observation with an early focus on galactic archaeology. We will report new limits on self interaction.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ダークマターは宇宙初期のガスを重力で引っ張り、星や銀河を作った私たちのルーツである。この正体を知ることは、人類にとっての科学的知見だけでなく、文化的に人生観にも大きな影響を与えるものである。今回の研究ではダークマターの候補を指し示す観測結果が出ており、ダークマターが今まで予想されていたよりもはるかに軽く波のように振る舞う可能性が濃厚となった。このような研究結果が日本から出ることで、若者が刺激を受けて理系に進み日本の科学技術の担い手になることも期待される。
|
