軽い暗黒物質の生成機構および新たな検出方法に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24K07010
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中山 和則 東北大学, 理学研究科, 准教授 (90596652)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2028年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2027年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
• キーワード: 暗黒物質 / 宇宙論 / アクシオン

研究開始時の研究の概要

本研究では軽い暗黒物質の発見に向けた研究を主な目的とする。これには、「軽い暗黒物質模型の理論的背景の整備」と、「軽い暗黒物質の検出実験の具体的なアイデアの提案」の2つの意味がある。2つは互いに互いのモチベーションを与えるものなっており、どちらも欠けてはならない。目的1:WIMP暗黒物質の枠にとどまらない一般の暗黒物質について、初期宇宙での様々な生成機構やダイナミクスを調べる。それにより、特定の暗黒物質検出への理論的動機を与える。目的2:軽い暗黒物質の新たな検出方法を考案する。特に固体物性を利用した手法や量子センサーを用いた手法に着目し、様々な暗黒物質の模型に対して有効な検出方法を見つける。