| 研究領域 | 地下から解き明かす宇宙の歴史と物質の進化 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05806
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
身内 賢太朗 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (80362440)
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| 研究分担者 |
中 竜大 東邦大学, 理学部, 准教授 (00608888)
小川 洋 日本大学, 理工学部, 助手 (20374910)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
152,100千円 (直接経費: 117,000千円、間接経費: 35,100千円)
2023年度: 40,300千円 (直接経費: 31,000千円、間接経費: 9,300千円)
2022年度: 33,930千円 (直接経費: 26,100千円、間接経費: 7,830千円)
2021年度: 21,970千円 (直接経費: 16,900千円、間接経費: 5,070千円)
2020年度: 30,420千円 (直接経費: 23,400千円、間接経費: 7,020千円)
2019年度: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
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| キーワード | 暗黒物質 / 地下実験 / 低放射能技術 / ガスTPC / 原子核乾板 / ガス飛跡検出器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
暗黒物質は宇宙の歴史において銀河や星の形成に重要な役割を果たしており、その正体解明は
現在の素粒子・宇宙物理にまたがる重要な課題である。本研究では太陽系の銀河内での運動に起因した「到来方向に偏りを持つ」という暗黒物質に特徴的な信号により、方向に感度を持った検出器を用いて暗黒物質の直接検出の確実な証拠を得ることを目指した研究を推進する。方向に感度を持つ暗黒物質探索実験で世界をリードするNEWAGE実験の感度を向上し、これまでより1桁良い感度での暗黒物質探索を行う。また、検出器の大質量化が可能な原子核乾板の開発も進め、原子核乾板を検出器として用いるNEWdm実験による初の暗黒物質探索実験を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、新学術研究領域「宇宙」の計画研究の1つとして遂行、領域の技術的な基盤である「低バックグラウンド技術」を用いた方向に感度を持つ暗黒物質探索を行った。当初の予定通り、低バックグラウンド検出器（ガス検出器・原子核乾板）および低バックグラウンドガス純化材の開発に成功、地下実験室にて方向に感度を持つ暗黒物質探索実験を行い、これまでよりも約1桁強い制限を与えた。また、原子核乾板を用いた研究では地上・地下の環境での中性子測定によるデモンストレーションを経て、初の方向に感度を持つ暗黒物質探索実験を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙を構成する物質のうちで、我々の知っている物質の5倍以上存在すると言われながらもその正体が不明の「暗黒物質」。その正体解明は、宇宙の大きな謎として宇宙物理・素粒子物理に課せられた大きな課題であり、「宇宙は何からできているのか」という根源的な問いに対する挑戦である。
新学術領域の基盤技術「低放射能技術」を取り入れることで、本研究では、暗黒物質正体解明の鍵となる方向に感度を持つ手法で、これまでの約10倍の感度で探索するという成果を得た。
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