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2022 年度 研究成果報告書

レーザーコムと新しい近赤外線分光器による、110億年前の微細構造定数の精密測定

研究課題

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研究課題/領域番号 18K18760
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
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
研究機関宮城教育大学

研究代表者

西山 正吾  宮城教育大学, 教育学部, 准教授 (20377948)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
キーワード天文学 / クエーサー / 赤外線 / 分光 / 物理定数
研究成果の概要

本事業では、クエーサーの観測を用いた約110億年前の微細構造定数の測定を目指していた。しかし新型コロナ感染拡大により、観測に必要なすばる望遠鏡の新レーザーガイド星システムの開発が間に合わず、クエーサーの観測を実施できなかった。
その間、巨大ブラックホールによる強い重力下における微細構造定数の測定を目指し、銀河系の中心にある星の観測を進めた。その結果、強い重力下における微細構造定数の変化の初検証を行うことができた。微細構造定数の変化はみられず、変化に対して6x10のマイナス6乗という制限を得ることができた。また地球と銀河系中心の間で、微細構造定数に変化は10のマイナス4乗以下、という結果を得た。

自由記述の分野

Astrophysics

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の理論は、微細構造定数を含む物理定数が宇宙の歴史で変わらない、と仮定している。もしこの仮定が間違っていたら、様々な理論を再検証する必要がでてくる。
本研究は当初、宇宙初期(約110億年前)の微細構造定数の測定を目標にしていた。しかし新型コロナウイルスの影響で、装置の開発が遅れ、観測を実行できなかった。そのため、巨大ブラックホールの近くの強い重力場、という別の極端な環境での物理定数(微細構造定数)の変化の検証を行った。私たちの研究は、強重力場という極端な環境での初めての検証である。そのような環境でも、微細構造定数は変化していない、という結論が得られた。

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公開日: 2024-01-30  

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