| 研究課題/領域番号 |
26610059
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
蓑輪 眞 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90126178)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | hidden sector / photon / dish antenna |
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| 研究実績の概要 |
超対称性理論の予言するhidden sectorにおけるhidden photonがdark matterとなっている可能性が理論的に予言されている。このhidden photon dark matterを、可視光領域とマイクロ波領域で探索した。理論モテデルの可能なパラメータ領域(hidden photonの質量および通常photonとの混合パラメータ)に対する新しい制限を与えることができた。
可視光領域では、直径50cmの放物面鏡とフォトンカウンティングが可能な低ノイズの 光電子増倍管を用いて探索を行った。この放物面鏡は近似的に球面鏡として使用し、その焦点距離の2倍の場所に、hiden photon由来の可視光が検出されるかどうかを調べた。その結果有意な信号は検出されず、質量 3.1±1.2 eVにおける混合パラメータについ て、 6x10の-12乗以下であるという制限を得た。これは、世界初の探索実験であり、結果をJCAP誌に投稿した。
また、マイクロ波領域では直径 2.2 mの市販されているパラボラアンテナを用いて、BS 放送で使われている Ku バンドについて実験を行った。この場合は球面鏡としての近似が適当でないため、平面鏡を対抗して測定する方法を考えた。その結果、 hidden photon 由来の信号は見つからなかったが、そのことを利用して質量50μeV近傍で混合パラメータが2x10の-12乗以下であるという制限を得た。この実験も世界初のものであり、現在結果を投稿論文にまとめているところである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
質量が50μeV近傍での探索は、当初の目的通り達成された。さらに、可視光領域でも実験可能であることがわかったため、こちらの探索も実行し結果を出している。
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| 今後の研究の推進方策 |
マイクロ波領域での探索実験について、その質量領域を拡張し、hidden photonの発見を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
探索実験に使用した、パラボラアンテナ及び受信機が当初の予想より安く購入できたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
探索の質量領域を広げるための広帯域受信機（特注品）の性能を上げるために使う予定。
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