ダークマターの謎に迫る 第3回 アクシオン:ダークマターは謎の波動か?
  • 教室・オンライン同時開催

  • NASA提供  画像説明は右記
  • 北野 龍一郎(高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所教授)
講師詳細

最新の観測により、宇宙は見えない物質、ダークマターで満たされていることが明らかになってきました。それは通常の見える物質より約5倍も多い量に相当します。それでは、その正体は一体何なのでしょうか? その謎に迫るため、世界中の宇宙物理学、天文学、素粒子物理学の研究者達が競いあって研究を進めてきています。この講座では、ダークマター研究で世界の第一線で活躍している理論と実験の先生にお願いして、その最先端の研究を分かりやすく解説していただきます。(監修:郡和範先生・記)

第3回 アクシオン:ダークマターは謎の波動か?
自然界は右と左を区別する。しかし、奇妙なことにクォーク・グルーオンの世界にだけは、どうやらその区別は働かない。この謎は、見えない粒子「アクシオン」が解決しているという有力仮説がある。この右と左の違いを嫌う粒子「アクシオン」の波動が宇宙に満ちて、暗黒物質となっているのか、人間はそれを捕まえることができるのか。「アクシオン」にまつわる素粒子と宇宙の壮大な仮説について解説する。(北野 龍一郎先生記)

画像説明:
ハッブル宇宙望遠鏡により撮影された銀河団。ダークマターの強力な重力により、後ろの銀河の像が三日月状に歪められる重力レンズ効果がみられる。

こちらはシリーズ「ダークマターの謎に迫る」第3回目のみ受講するページです。
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https://www.asahiculture.jp/course/shinjuku/144cd3fd-9bc3-dfef-178a-6441ec2d0091

<シリーズ各回のテーマ>
7~9月期

第1回 7/15 イントロダクション: ダークマターとは何か?国立天文台教授・郡和範先生
初回、暗黒物質(ダークマター)とは何かについて、基本的なところから解説します。また、シリーズ全体の構成を簡単に説明します。特に、ダークマターの代表的な3つの理論モデル、「WIMP(ウィンプ)」、「アクシオン」、「原始ブラックホール」の解説と、それを検証するための実験について、次に続く講演のための導入として簡単に紹介します。(郡和範先生記)

第2回 8/19 ダークマターの最有力候補 「WIMP (ウィンプ)」 富山大学助教・廣島 渚先生
数ある暗黒物質候補の中で有力なものの一つにWIMP(Weakly Interacting Massive Particle)と呼ばれる新粒子があります。宇宙初期にはWIMPと標準理論粒子は互いに対消滅を繰り返していました。同様の反応が現在の宇宙でも低い確率で起こっていることが期待され、高エネルギーの宇宙観測によってこの兆候を探すことが可能です。本講義ではWIMPの理論的背景及び現在の探査状況について解説し、地上実験と宇宙観測の結果を交えながら今後の展望についても紹介します。(廣島渚先生記)

第3回 9/30 アクシオン:ダークマターは謎の波動か? 高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所教授・北野 龍一郎先生
自然界は右と左を区別する。しかし、奇妙なことにクォーク・グルーオンの世界にだけは、どうやらその区別は働かない。この謎は、見えない粒子「アクシオン」が解決しているという有力仮説がある。この右と左の違いを嫌う粒子「アクシオン」の波動が宇宙に満ちて、暗黒物質となっているのか、人間はそれを捕まえることができるのか。「アクシオン」にまつわる素粒子と宇宙の壮大な仮説について解説する。(北野 龍一郎先生記)

10~12月期
(8月末より募集開始予定)

第4回 10/14 ダークマターを捕まえる実験 「XENONnT (ゼノンエヌトン)」東京大学宇宙線研究所教授・森山茂栄先生
ダークマターが私達の周りに存在することは間違いありませんが、その素性は明らかではありません。一方未発見の粒子がダークマターであれば、その粒子をよく調べることで物理学の大きな発展につながると考えられています。そこで、実験室に用意した検出器に、身の回りを飛び交うダークマターが残す痕跡を探す方法が発案され、世界中で進行中です。本講義では、世界最先端の探索実験の一つXNEONnT実験を取り上げて講義を行います。(森山茂栄先生記)

第5回 11/11 国際宇宙ステーションでのダークマター観測 「CALET(キャレット)」早稲田大学名誉教授・鳥居祥ニ先生
ダークマターは、非常に重い弱い相互作用をする素粒子(WIMP)とする説が有力で、この粒子がお互いに衝突・消滅、または単独で崩壊することにより、高エネルギーの電子やガンマ線が生成されると考えられています。国際宇宙ステーション日本実験棟・「きぼう」に設置されたCALET(キャレット)は、これらの観測を行って、ダークマターの検出を目指しています。本講義ではその最新成果を報告します。(鳥居祥ニ先生記)

第6回 12/2 宇宙誕生の謎と「原始ブラックホールダークマター」国立天文台教授・郡和範先生
我々の宇宙は約138億年前にビッグバンの大爆発で始まりました。その誕生からわずか1秒も経たない頃に、大量のブラックホールが作られたことが指摘されています。軽いものはホーキング輻射を放出して蒸発してなくなってしまいますが、重いものは現在まで生き延びていてダークマターとなっている可能性があります。そう、原始ブラックホールダークマターの研究が宇宙誕生の謎を解く鍵を握っているのです。この理論の最新の進展をわかりやすく解説します。また、最後にシリーズを通した全体的なまとめも行います。(郡和範先生記)

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日程
2023/9/30
曜日・時間
土曜 10:30~12:00
回数
1回
受講料(税込)
会員 3,410円 一般 4,510円
設備費(税込)
165円
その他
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講師詳細

北野 龍一郎(キタノ リュウイチロウ)
1975年生まれ。京都大学工学部卒業。同大学院工学研究科原子核工学専攻で修士号、総合研究大学院大学数物科学研究科素粒子原子核専攻で博士号を取得。プリンストン高等研究所、スタンフォード線形加速器センターでの博士研究員を経て、ロスアラモス国立研究所スタッフに就任。現在、高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所教授。専門は素粒子理論。素粒子標準理論にある様々な謎を解決する理論構築に取り組んでいる。