2014 Fiscal Year Research-status Report
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26800151
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| Research Institution | Niihama National College of Technology |
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Principal Investigator |
長尾 桂子 新居浜工業高等専門学校, 数理科, 助教 (90707986)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 素粒子 / 暗黒物質 / 暗黒物質の速度分布 / 暗黒物質の直接検出実験 / 方向感度をもつ暗黒物質直接検出実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球周辺での標準的な暗黒物質分布と、先行研究で提案された非標準的なモデルの２種類を用いて、方向感度をもつ直接検出実験における検出結果のシミュレーションを行った。異なる速度分布モデルによる検出事象の角度分布の違いなどを計算した。引き続き、原子核構造による補正や、現実的と考えられる暗黒物質のフラックスの効果を考慮して、現実の直接検出実験での速度分布測定の可能性を調べていく予定である。
また、上記の暗黒物質の速度分布の測定と併行して、暗黒物質の弾性についての研究も行った。先行研究によって、質量差が100-200keVである暗黒物質は、複数の実験間の矛盾を説明できる興味深い暗黒物質モデルであることがわかっている。本研究でも、この質量差を持つ２種類の暗黒物質を想定している。質量の低い暗黒物質が原子核との散乱によって励起され、質量が高い暗黒物質として放出される仮定について、方向感度をもつ直接検出実験でのシミュレーションを行った。その結果、質量差が150keV以上の比較的質量差が大きい場合に、測定結果の角度分布情報を利用して、暗黒物質と原子核の散乱が弾性散乱であるか非弾性散乱であるかを見分けることができるということを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
測定結果の速度分布モデル依存性については、当初の研究では昨年度に終らせることができる見込みであった。しかし、研究者の担当講義が研究計画提出時から大きく変更され、授業準備に大きく時間を割かなければならなかったため、研究成果を発表するまでには及ばなった。
一方で、当初の計画では本年度行う予定になっていた、非弾性散乱する暗黒物質モデルについてのシミュレーションには昨年度のうちに既に着手している。既にいくつかの弾性パラメータについて、弾性散乱・非弾性散乱の区別が可能な場合があることを明らかにした。このように、当初の計画通りではないものの、全体的に見ればおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画では、昨年度までに終了できる予定であった、暗黒物質の速度分布モデルの検出可能性について最優先で研究を行い、論文として発表する。
またそれと併行して、２年目の計画で遂行する予定であった非弾性散乱する暗黒物質モデルの検出可能性についても引き続き計算を進める。
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| Causes of Carryover |
当初の計画では初年度に数値計算用のコンピュータを購入する予定であったが、国外の国際学会・研究会に出席したために研究に必要なスペックのコンピュータを購入することができなくなった。そのため、昨年度でのコンピュータの購入を中止し、今年度改めて購入することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度の余剰金と、今年度の交付分で、当初計画していた研究に必要な数値計算用コンピュータを購入する。
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