宇宙背景赤外可視光量過剰に対する軽暗黒物質崩壊仮説の決定的検証

• Project/Area Number: 25H00645
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 本間 謙輔 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40304399)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 時田 茂樹 京都大学, 化学研究所, 教授 (20456825) ; 桐田 勇利 京都大学, 化学研究所, 助教 (51001672)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥47,710,000 (Direct Cost: ¥36,700,000、Indirect Cost: ¥11,010,000); Fiscal Year 2025: ¥30,680,000 (Direct Cost: ¥23,600,000、Indirect Cost: ¥7,080,000)
• Keywords: 軽暗黒物質 / 宇宙背景赤外可視光 / アクシオン / ALP

Outline of Research at the Start

暗黒物質の正体は現代物理学の最大級の謎である。一方、強い力の基本性質の未解決問題を解くため、素粒子標準模型を拡張した模型において、アクシオン粒子が要請されてきた。近年、宇宙背景赤外可視光量の過剰が複数の宇宙観測から報告されている。これらは、より一般的にアクシオン様粒子(ALP)の光子への崩壊を示唆する。しかし、この解釈は背景模型に依存している。代表者は、複数の高強度コヒーレント光の集光・衝突による誘導共鳴光子衝突を考案した。この手法は、ALPの基本性質を解明できる。本研究により、もし、ALPが存在するのならば、その正体を完全に解明し、宇宙背景光量過剰のALP崩壊による解釈に決定打を与える。