2020 Fiscal Year Annual Research Report
暗黒物質サブハローの性質と直接・間接検出実験への示唆
Publicly Offered Research
| Project Area | Unraveling the History of the Universe and Matter Evolution with Underground Physics |
|---|
| Project/Area Number |
20H05247
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
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) |
2020-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 暗黒物質 / サブハロー / 直接検出実験 / 間接検出実験 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画初年度である令和２年度においては、まずベースとなるサブハローの準解析的モデルを、いわゆる暖かいダークマターと呼ばれる暗黒物質候補に適用することからスタートした。（ベースとなるモデルは冷たいダークマターにのみ適用可能であった。）
暖かいダークマターの場合、構造形成が始まった時点で、まだ準相対論的な運動をしていた粒子がある程度いたと考えられるため、物質密度のパワースペクトルに小スケールでのカットオフがかかる。このため、サブハローの質量関数や密度プロファイルといった性質が冷たいダークマターのそれとは異なることが期待できる。前述のサブハローの準解析的モデルのインプットの一つとして物質密度のパワースペクトルがあるが、これを暖かいダークマターのものに適正に変えることと、その他いくつかの改良をモデルに施すことによって、適用限界を広げることに成功した。実際このモデルで予言した、サブハロー質量関数などの物理量は、先行研究の数値シミュレーションによって得られたものとの良い一致が見られた。これにより、さまざまなダークマター質量に適用可能なフレキシブルなモデルの構築に成功したということができる。
このモデルからの予言を、銀河内の衛星銀河の数と比較することで、暖かいダークマターの質量に制限をつけるということを次のステップとして取り組んでいたところであったが、学術変革領域研究(A)に採択されたことにより、重複制限のため計画廃止となった。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
