研究課題
基盤研究(C)
超対称性理論の予言するニュートラリーノや余剰次元理論の予言するカルツァークライン粒子のようなWIMP暗黒物質は、対消滅や崩壊の過程でガンマ線や電子・陽電子を生成することが計算されている。本研究では、これらの二次粒子の中でも、特に電子・陽電子成分に着目し、宇宙線中の電子・陽電子成分の観測によるWIMP暗黒物質検出の可能性を検討した。WIMP暗黒物質を起源とする単一エネルギーの電子・陽電子は、100GeVからTeV領域のエネルギーを持つと期待されている。しかしながら、これまでに観測されている100GeV以上の宇宙線電子・陽電子観測データは不十分であり、ECCによる観測がほとんど唯一であった。このためPPB-BETSによる観測データを解析し、最終的な100GeV-1TeV領域の宇宙線電子+陽電子エネルギースペクトルを導出した。また、宇宙線電子+陽電子の到来方向を世界に先駆けて初めて求めることに成功し、等方的な到来方向と矛盾しないことを示した。100GeV以上の宇宙線電子+陽電子の現在までの観測結果を説明するためには、WIMP暗黒物質の寄与がなくても統計的には説明可能であるが、WIMP暗黒物質の対消滅により発生する電子、陽電子が存在すると仮定すると、エネルギーは890GeV、エネルギーフラックスは6.5×10^<-2>E^<-2>(m^<-2>s^<-1>sr^<-1>GeV^<-1>)として解釈できる。WIMP質量に相当する電子・陽電子エネルギーは予測の範囲内であるが、フラックスは一桁以上大きく、さらに統計精度の高い電子・陽電子観測が望まれる。このため、宇宙ステーションへの搭載が計画されている宇宙線電子観測装置CALETに着目し、存在が予言されているWIMP暗黒物質から生成される電子+陽電子およびガンマ線が、CALETによりどのように観測されるのかを検討した。その結果から、CALETによる間接観測によりWIMP暗黒物質が有意に検出できる可能性があることを示した。
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第8回 宇宙科学シンポジウム集録
Advances in Space Research 41
ページ: 2032-2036
Proc.of 30th International Cosmic Ray Conference
大気球シンポジウム報告
ページ: 128-131
Proc. of the 8th Space Science Symposium
Advances in Space Research 41(in press)
Proc. of 30th ICRC(Merida) (in press)
Proc. of balloon symposium
第7回 宇宙科学シンポジウム集録
Proc. of the 7th Space Science Symposium
第7回 宇宙科学シンポジウム集録 (印刷中)
Advances in Space Research (Accepted)
Proc.of 25th International Symposium on Space Technology and Science(Selected Papers)
ページ: 1138-1143
Proc. of 25th ISTS(Selected Papers)
Prop. of 25^<th> International Symposium on Space Technology and Science (Selected Papers)
