Multimesseger Study of Heavy Dark Matter

• Project Area: What is dark matter? - Comprehensive study of the huge discovery space in dark matter
• Project/Area Number: 20H05852
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 村瀬 孔大 京都大学, 基礎物理学研究所, 特任准教授 (00839433)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成子 篤 京都大学, 基礎物理学研究所, 特定助教 (80749507) ; 山中 真人 大阪市立大学, 南部陽一郎物理学研究所, 特任助教 (70585992) ; 藤井 俊博 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (50706877) ; 廣島 渚 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (60845741)
• Project Period (FY): 2020-11-19 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥55,380,000 (Direct Cost: ¥42,600,000、Indirect Cost: ¥12,780,000); Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
• Keywords: 宇宙物理(理論) / 素粒子(理論) / 宇宙線(理論) / 理論天文学

Outline of Research at the Start

ダークマターの正体は究極の謎の一つであるが、その質量はTeVよりもずっと重く、電弱相互作用と強い相互作用の統一が期待される大統一スケール や量子重力が重要になるプランクスケールに近い可能性がある。人工の加速器で到達できるエネルギースケールを超える質量を持つような重いダークマターはその粒子数密度が少なく直接検出も困難と考えられており、探索には宇宙線やニュートリノ、ガンマ線や重力波を用いた間接検出が鍵となる。本研究では、急速に発展しつつあるマルチメッセンジャー観測のデータを最大限に活用し、重いダークマターの理論への新たな知見を得ることを目指す。