暗黒物質(ダークマター)直接探索実験

 当研究室では、原子核乾板を用いた “方向に感度を持った” 暗黒物質(ダークマター)直接探索実験を目指しています。
 検出器は、暗黒物質探索用に名古屋大学で開発した超微粒子乳剤を使った原子核乾板NIT(Nano Imaging Tracker)です。ダークマター候補の一つであるWIMPsが衝突したときに反跳する原子核の飛跡(飛跡長数100ナノメートル)をとらえ、WIMPsの到来方向を決定します。

 宇宙には、質量としては示唆されているものの、未だ解明されていない物質(ダークマター)が存在するといわれています。その候補の一つにWIMPs(Weakly Interacting Massive Particles)という粒子が考えられています。ダークマターがWIMPsとすると、銀河系内にWIMPsが満たされており、地球が太陽系とともに動く際、絶えず「WIMPsの風」を感じることになります。

 WIMPs直接探索実験には、存在しているかどうかを調べる方法、地球の公転による年周変化を調べる方法、そして新たに開拓されつつあるWIMPsの到来方向を決定する方法などがあります。到来方向を決定する方法を除くと、WIMPsの存在を示唆する実験結果が存在し、またそれを否定する実験結果も存在します。

 この状況に対し、私たちは到来方向を決定するという、異なる系統からのWIMPs 直接検出を計画しています。他の方向探索実験は気体検出器であり、原子核乾板を使った当実験はただ一つ固体検出器です。固体検出器はターゲット質量を増やすことにアドバンテージがあります。

(編集中)

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