| 研究課題/領域番号 |
21K18621
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
岸本 康宏 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 教授 (30374911)
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| 研究分担者 |
小川 泉 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (20294142)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| キーワード | 暗黒物質 / アクシオン / 暗黒光子 / マイクロ波 / 極低温 / 強磁場 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，超弦理論などで予言され，質量は非常に軽いと考えられている暗黒光子，アクシオン類似粒子を対象に研究を実施した.後者は強磁場の存在下でマイクロ波光子に転換し，前者は磁場を必要としない.予想されるマイクロ波信号は非常に微弱であるため，本研究は，1)室温下での暗黒光子探索，2)極低温下での高感度暗黒光子探索，3)極低温，強磁場環境下でのアクシオン類似粒子の探索と，3段階で研究を推進した．
現在，これらデータの解析中であり，データ取得系が非常に安定で，長時間測定による感度上昇の有効性が確認されるなど，4)将来の暗黒物質アクシオン探索の基礎を構築することができた．
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| 自由記述の分野 |
宇宙素粒子物理学実験
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
暗黒物質は，宇宙の重力源の大部分を占める正体不明の素粒子であり，その解決は，現代物理学，宇宙物理学の最大の課題の１つである．数多くの暗黒物質候補の中で，アクシオンは最有力候補の１つであるが，その探索には，複数の技術的困難がある．この状況下，本研究は，1)室温下での暗黒光子探索，2)極低温下での高感度暗黒光子探索，3)極低温，強磁場環境下でのアクシオン類似粒子の探索と，実験を三段階で進めることにより，各段階で技術的課題を解決し，同時に意味ある物理の探索を実施しながら，アクシオン探索という最終目標に向け，実験的な基礎を構築する事に成功した．すなわち，アクシオン探索実行の基礎を構築出来た．
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