2019 年度研究成果報告書

宇宙ガンマ線観測による銀河中心におけるダークマター探査

研究課題

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研究課題/領域番号	15H02086
研究種目	基盤研究(A)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関	名古屋大学
研究代表者	田島宏康名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (80222107)
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード	ダークマター / ガンマ線 / 宇宙線 / 光検出器 / 半導体検出器 / 放射線
研究成果の概要	銀河中心付近の暗黒物質探査においては、拡散背景ガンマ線が主要なバックグラウンドとなるため、その原因となる星間媒質の密度をダストの熱放射、温度、光学的厚みから系統的に導出する方法の検証や、我々の開発した画像処理ソフトウェアによる新規ガンマ線天体候補の検出により、背景ガンマ線の不定性の低減した。並行して、次世代ガンマ線観測装置であるCTAに採用する新型光センサーの欠点であったクロストーク特性を保護樹脂をなくすことで改良し、さらに今後は遅延クロストークと呼ばれる現象の抑制による性能向上に目途をつけた。また、高密度の光センサーの信号を処理できる集積回路を開発し、試作機による観測で性能を検証した。
自由記述の分野	宇宙線
研究成果の学術的意義や社会的意義	暗黒物質は宇宙のエネルギーの4分の1をしめ、宇宙の構造形成に重要な役割を果たしている。しかし、その正体はまだわかっておらず、宇宙物理学上の最重要な課題の一つである。本研究では、暗黒物質を検出する有力な方法の一つであるガンマ線観測のデータ解析手法の改良によって暗黒物質検出感度の向上を目指している。さらに、現在稼働中のガンマ線観測装置では検出できない重い暗黒物質探査のため開発中である次世代のガンマ線観測装置に使用する新型光センサーの改良によって、の暗黒物質検出感度向上に寄与する。