銀河系内拡散MeVガンマ線の観測によるMeVスケール暗黒物質間接探索

2023 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 23H05435
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section B
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 高田 淳史 京都大学, 理学研究科, 准教授 (90531468)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中森 健之 山形大学, 理学部, 教授 (30531876) ; 澤野 達哉 金沢大学, 先端宇宙理工学研究センター, 助教 (40738051)
• Project Period (FY): 2023-04-12 – 2028-03-31

Summary of the Research Project

宇宙の重要な構成要素である暗黒物質の有力な候補として、原始ブラックホール、未発見の素粒子であるWIMP(weakly interacting massive particle)がある。これらの候補はどちらもMeVのエネルギー帯で放射すると考えられており、銀河内拡散数MeVガンマ線にその特徴が現れるとされている。本研究は、このガンマ線を検出するため、感度を５倍に改善した電子飛跡検出型コンプトン望遠鏡を開発し、NASAが提供する長時間高度気球に搭載し観測を行う。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

暗黒物質の正体解明は物理学の最重要課題の一つである。電子飛跡検出型コンプトンカメラは反跳電子の方向を測定できる画期的なものであり、このカメラを用いて銀河内拡散ガンマ線及び電子陽電子対消滅線の空間分布・詳細なスペクトルを取得する。高感度観測を通して、候補物質の存在量に制限をつけることができると期待される。