ハドロンコライダーでの精密測定及びエキゾチックトラックを用いた暗黒物質探査

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K13535
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 白井 智 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (10784499)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 暗黒物質 / 加速器 / LHC

研究成果の概要

加速器実験での暗黒物質の発見は、素粒子物理学の最も重要な課題のひとつである。本研究ではハドロンコライダーにおける暗黒物質の発見について、1. 暗黒物質の量子効果を用いた間接的探査、2. 暗黒物質セクターの粒子に起因するエキゾチックトラックを用いた直接探査についての研究を行った。両研究において、従来の暗黒物質探査方法と異なる有力な探査手法を提案した。

自由記述の分野

物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

暗黒物質の解明は宇宙の構造、進化の歴史、将来の姿を解明するための科学の大きな目標である。そのためには高エネルギーで粒子をぶつけて暗黒物質を生成する加速器実験が重要である。現在稼働中の大型ハドロン衝突型加速器でも暗黒物質探査は活発に行われているが、その探査は容易ではない。本研究の結果によって、加速器での暗黒物質探査能力は著しく向上する。これは多大なリソースを割いて行われている加速器実験が真価を発揮して暗黒物質探査を行うための重要な役割を果たす。