2020 Fiscal Year Annual Research Report
What is dark matter? - Comprehensive study of the huge discovery space in dark matter
| Project Area | What is dark matter? - Comprehensive study of the huge discovery space in dark matter |
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| Project/Area Number |
20H05850
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村山 斉 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (20222341)
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| 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高橋 史宜 東北大学, 理学研究科, 教授 (60503878) [Withdrawn]
村瀬 孔大 京都大学, 基礎物理学研究所, 特任准教授 (00839433) [Withdrawn]
柳 哲文 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60467404) [Withdrawn]
道村 唯太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80747006) [Withdrawn]
宮崎 聡 国立天文台, 先端技術センター, 教授 (20290885) [Withdrawn]
山崎 典子 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20254146) [Withdrawn]
西田 昌平 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (20370075) [Withdrawn]
小松 英一郎 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 主任研究員 (00750316) [Withdrawn]
山崎 雅人 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 准教授 (00726599) [Withdrawn]
安藤 真一郎 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員科学研究員 (80791970) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Keywords | ダークマター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙の物質の大部分を占めるダークマターの正体を解明するために、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き、その正体に迫る。具体的には、サイエンスの柱とし「軽いダークマター」「重いダークマター」「巨視的ダークマター」を立て、約90桁の範囲にも及ぶ広い質量範囲のダークマター候補を網羅的に調べる。
2010年代はLHCなどでWIMPの探索が急速に進み、結局兆候が見つからなかったことを鑑み、ダークマター研究は新しいパラダイムへ移行する時期が来ている。同時に重力波観測のために開発してきたレーザー干渉計など様々な新しい技術が成熟してきており、重力波・宇宙線・高エネルギーニュートリノなどを含むマルチメッセンジャー天文学も進展しており、総合的に新たな観測手段を考えることができるようになってきている。広い視野で網羅的な研究を行うことで、今までになかった多くの分野の研究者が属する研究グループを形成し、大きな研究の流れを作り出す。
初年度は、採択後の早い段階で領域内計画研究代表者の全員参加型オンライン総括班会議を重ね、各計画研究のプロジェクトの理解を深め、地上実験から宇宙観測、理論に亘る網羅的な領域内の融合研究を促進する方針を、総括班評価者の助言を受けつつ十分に検討した。さらに、計画研究推進に重要な鍵となる優秀な若手研究者の採用に関しても、採択後迅速に行い確保に至ることができた。
また、実験・観測の重曹化を促す公募研究を幅広く公募するために、2021年2月6日に発足シンポジウムを開催した。国内外から約220名が参加するなど、この領域研究に対する研究者コミュニティーの関心の高さを改めて確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
総括班では、採択後迅速に計画研究代表者を揃えてのオンライン総括班会議の開催を重ね、領域内の役割分断を確認すると共に、総括班評価者を含めて研究方針の策定を進めた。また、速やかに領域内ホームページを立ち上げ、グループメールの作成、コロナ下の新たなチームコミュニケーションツールをしてSlack チャンネルの設定をして、潤滑なコミュニケーションを促す対応をとった。さらに、計画研究推進に重要な鍵となる優秀な若手研究者の採用に関しても、採択後迅速に行い確保出来ている。
対外的には、計画調書で申請したように発足シンポジウムを開催し、各計画研究代表者が領域の趣旨及び各計画研究の目的・内容・背景を説明したことに加え、本領域で公募する公募研究の役割と期待される内容について説明をし、国内外から約220名の参加者が集う盛況なオンラインシンポジウムとなり順調な滑り出しとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
宇宙の物質の大部分を占めるダークマターの正体を徹底的に解明するために、サイエンスの柱とし「軽いダークマター」「重いダークマター」「巨視的ダークマター」を立て、約90桁の範囲にも及ぶ広い質量範囲のダークマター候補を網羅的に調べる戦略をとっている。このサイエンステーマを調べるために、研究項目として「理論班」（A01-A03）、「地上実験・宇宙観測班」（B01-B06）、「究極班」（C01-C02）の計画研究を組織している。特に、ダークマターの正体の解明を目指し、これまで独立に進められていた「地上実験」、「宇宙観測」、またそれらの様々な手法の計画研究を揃え、個々の研究を更に発展させるだけでなく、互いの相乗効果、共同研究を促すことに本領域の特色があり、連携・共同研究を促進するために、機動性の優れた公募研究を活用していく。
総括班は領域全体の進展をモニターし、研究方針の策定にあたり、本領域が最大の成果を達成するよう計画研究および公募研究の間を調整し、領域を総括する。そのために、定期的な戦略ミーティング（オンライン会議、チームコミュニケーションツール、メール審議など）の場を持ち、領域全体および各計画研究の進捗状況を把握し、問題点の共有を促し、より有効な研究方法を領域内全体で検討する。来年度採択が決まる公募研究とは、領域内の研究者との連携、共同研究を積極的に促し、また領域全体のシンポジウムの場などを通して公募研究の成果発表を確保により、活発な議論を促していく。
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| Remarks |
総括班は、本来、領域を統括する立場にあるが、領域代表の村山斉はどの計画班にも所属していないため、村山の研究実績にあたる論文と研究発表を含めて報告をする。
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