宇宙背景赤外可視光量過剰に対する軽暗黒物質崩壊仮説の決定的検証

• 研究課題/領域番号: 25H00645
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 本間 謙輔 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40304399)
• 研究分担者: 時田 茂樹 京都大学, 化学研究所, 教授 (20456825) ; 桐田 勇利 京都大学, 化学研究所, 助教 (51001672)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円); 2025年度: 30,680千円 (直接経費: 23,600千円、間接経費: 7,080千円)
• キーワード: 軽暗黒物質 / 宇宙背景赤外可視光 / アクシオン / ALP

研究開始時の研究の概要

暗黒物質の正体は現代物理学の最大級の謎である。一方、強い力の基本性質の未解決問題を解くため、素粒子標準模型を拡張した模型において、アクシオン粒子が要請されてきた。近年、宇宙背景赤外可視光量の過剰が複数の宇宙観測から報告されている。これらは、より一般的にアクシオン様粒子(ALP)の光子への崩壊を示唆する。しかし、この解釈は背景模型に依存している。代表者は、複数の高強度コヒーレント光の集光・衝突による誘導共鳴光子衝突を考案した。この手法は、ALPの基本性質を解明できる。本研究により、もし、ALPが存在するのならば、その正体を完全に解明し、宇宙背景光量過剰のALP崩壊による解釈に決定打を与える。