| Project/Area Number |
16K17675
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | ブラックホール / 暗黒物質 / 宇宙線 / 宇宙物理 / 理論天文学 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In order to verify a hypothesis that light, primordial black holes (PBHs) constitute some portion of the dark matter in the universe, we have numerically studied the spectra of emitted particles from PBHs due to the Hawking effect and the subsequent propagation to the earth. The numerical calculations have been carried out using up-to-date parameters and a public code PYTHIA 8 that take into account the newest experimental data from the recent hadron collider experiments such as LHC. Comparing the calculated cosmic-ray spectra of high-energy photons and antiprotons with the recent observational results from Fermi LAT, AMS-02 and so on, we put a strict upper bound on the abundance of PBHs with mass around five times ten to the fourteenth grams.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
宇宙には質量を持つという性質しか明らかになっていない暗黒物質が存在していると言われ、その正体の解明は宇宙物理学の最大の目標の一つである。本研究では、宇宙初期から存在する原始ブラックホールがその正体であるとする仮説の部分的な検証を試みた。原始ブラックホールのうち比較的軽いものはHawking効果と呼ばれる現象によって様々な粒子を放射すると考えられ、それらが宇宙空間を伝播して地球に到達し、宇宙線として観測される可能性がある。最近の観測データとの比較から、着目した質量範囲にある軽い原始ブラックホールの量だけでは暗黒物質の全体を担うには十分ではなく、他の候補に目を向けていく必要があることが分かった。
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