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2021 年度 研究成果報告書

全天ガンマ線データの統計的解析による暗黒物質粒子の探査

研究課題

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研究課題/領域番号 17H04836
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

安藤 真一郎  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員科学研究員 (80791970)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード暗黒物質対消滅 / 高エネルギー天体 / 全天ガンマ線解析
研究成果の概要

暗黒物質の最有力候補のひとつと考えられてきた、弱く相互作用する重い粒子、通称WIMPについて全天にわたるガンマ線データを用いることで、最も正確な制限を与えることに成功した。特にフェルミ衛星によるGeV領域のガンマ線データとダークエネルギーサーベイによる重力レンズデータの相互相関を取ることにより、WIMPに対する制限を得ただけでなく、高エネルギーガンマ線天体がダークマター構造の中に埋め込まれる形で存在していることを直接証明することに初めて成功した。
また、これらのWIMPに対して、暗黒物質の小規模構造における準解析的モデルを構築し、先行研究よりもより正確な制限を与えることにも成功した。

自由記述の分野

宇宙素粒子物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

暗黒物質の正体を解き明かすことは現代物理学の最重要課題の一つである。長年に渡ってWIMPは暗黒物質の最有力候補と考えられており、このためその性質を既に存在している大規模ガンマ線データを最新の統計的手法を用いることで突き止めることは、非常に大きな学術的意味を有する。本研究で得たWIMPに対する制限は世界をリードするものであり、また将来の暗黒物質探査の方向性を決める上で、極めて深い意義を持っている。

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公開日: 2023-01-30  

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