Space Navi@Kibo 宇宙線を観測する実験装置「CALET」の魅力に迫る！ 動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=wlig791OVvA
パトリシア・バーチャット: 暗黒物体ダークマターの解明 動画 TED
http://www.ted.com/talks/patricia_burchat_leads_a_search_for_dark_energy?language=ja
船外実験プラットフォーム CALET 「カロリメータ」
（fanfun.jaxa HPより）
ジュネーブにあるCERN研究所のLHC加速器
（Nikon HPより）
クローズアップ現代 「チームでつかんだノーベル賞 〜日本の物理学が切り開く未来〜」 （追加） 2015年12月3日 NHK
【キャスター】国谷裕子 【専門家ゲスト】立花隆（ジャーナリスト）
12月に行われるノーベル賞授賞式、物理学賞に輝いた梶田隆章さんの研究は、物理学の常識「標準理論」に修正を迫る大発見だが、道のりは簡単ではなかった。1988年小柴昌俊さんのもとで、観測データと理論値のわずかなズレに気づいた梶田さんは、その謎を解明する研究に取り組む。
今回の研究は、宇宙の起源を解き明かす新たな粒子の発見や物質世界を説明する「大統一理論」につながるとされる。
ニュートリノはこれまで幽霊粒子と呼ばれていたが、質量が分かったことでこれまでの常識が覆ることになり、世界中のあらゆる学者が新しい理論を発表し続けている。
現在、標準理論とニュートリノに質量があることを統合した数式を作る議論がなされている。有力視されている「シーソー機構」について解説した。今回の発見を受けて、宇宙を観測できる範囲がさらに広がる可能性があるという。感度の高いカムランドにより、日本のありとあらゆる粒子を観測することができる。
http://www.nhk.or.jp/gendai/kiroku/detail_3743.html
新理論が示す、ダークマターは湯川粒子に瓜二つ 2015年7月22日 Kavli IPMU-カブリ数物連携宇宙研究機構
東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構 (Kavli IPMU) 機構長の村山斉 (むらやま・ひとし) 特任教授とカリフォルニア大学バークレー校のヨニット・ホッホバーグ研究員らの研究グループは宇宙の物質の80％以上を占めるとされる謎の物質ダークマターが湯川粒子、つまり1949年ノーベル物理学賞受賞者の湯川秀樹博士が1935年に提唱したパイ中間子と大変似た性質を持つという新しい理論を発表しました。
本研究成果はアメリカ物理学会の発行するフィジカル・レビュー・レター誌 (Physical Review Letters) の最新号に掲載されました。
http://www.ipmu.jp/ja/node/2217
「こうのとり」5号機が運ぶ実験装置に注目！ 2015年7月3日 ファン!ファン!JAXA!
【船外実験プラットフォームに加わる実験装置】
「きぼう」日本実験棟の船外実験プラットフォームは宇宙空間に直接さらされており、宇宙空間を長期間利用する実験や天体観測・地球観測などができるISSの中でも独特の施設です。
船外には、暗黒物質や宇宙線の起源など天体の謎を究明するために開発された、高エネルギー宇宙線観測装置 CALET（キャレット）、過酷な宇宙環境での部品・材料評価などを行う簡易曝露実験装置 ExHAM（エックスハム）などが新たに加わります。
●CALETで宇宙線と暗黒物質（ダークマター）に迫る！
夜空に広がる星や惑星などで、現在観測できる天体は、宇宙全体の5％の質量しかありません。残り95%は未知の部分として残されています。
この未知の部分のうち暗黒物質と呼ばれるものの謎を解く鍵として、宇宙線の観測に注目が集まっています。
最新の検出・電子技術を用いた「カロリメータ」と呼ばれる装置を搭載するCALETは、宇宙を飛び交う粒子のエネルギー量とそれらの粒子の種類や飛来方向を測定します。この装置は非常に高いエネルギーの電子やガンマ線、陽子・原子各成分を高精度で観測できます。
http://fanfun.jaxa.jp/topics/detail/5009.html
宇宙と光 “見えない”物質 〜ダークマター〜 Nikon
●ダークマター探しにはふたつの手法がある。
ひとつ目は、自然界のダークマターを捕まえる方法で、ダークマターが反応したときに出す電荷をもった粒子による光を捕まえる。きわめて稀にしか反応しないダークマターの信号を得るため、実験は地下奥深くで行われる。というのは、地上には宇宙からたくさんの粒子（宇宙線）が降り注いでいて、実験装置の中でダークマターと同じように光を出す偽信号になるためだ。宇宙線を避けるため、日本では岐阜県神岡鉱山の山頂から1000メートル下の地底でいくつかの先端的な実験が行われている。
ふたつ目は、人工的にダークマターを作り出す方法。粒子を加速する巨大な装置を使って、未知の素粒子を発見しようというのだ。世界の物理学者はフランスとスイスの国境にある欧州原子核研究所CERNで2007年から始まる巨大な加速器LHCを使った実験の準備をしている。LHCは周長27キロメートルもある2本の真空のトンネルで構成され、それぞれのトンネルで反対方向に陽子が加速され、トンネル内の決められた箇所で正面衝突するように設計されている。膨大なエネルギーをもった陽子同士がぶつかることで、未知の粒子が観測できると期待されている。日本グループの活躍も見逃せない。
http://www.nikon.co.jp/channel/light/chap01/sec02/
『宇宙と生命の起源―ビッグバンから人類誕生まで』 嶺重慎、小久保英一郎／編 岩波ジュニア新書 2014年発行
宇宙は何でできているのか （一部抜粋しています）
ヒッグス粒子は発見されましたが、その性質は完全には理解されていません。とくに不思議なのは、その質量が理論的に考えられるものよりずっと軽いということです。ヒッグス粒子はトップクォークに強く結合していますので、トップクォークに対してヒッグス粒子が質量を与えるだけでなく、トップクォークがヒッグス粒子の質量に対して影響を与えます。この大きさを評価すると、ヒッグス粒子の理論値は、実験値の100兆倍になります。したがって、実験値を説明するのは100兆倍のトップクォークからの寄与が打ち消されている必要があります。このような問題があるので、素粒子理論の研究者は標準模型の予言するヒッグス粒子の発見に満足していません。ヒッグス粒子の質量を自然に説明するメカニズムが理解できていないのです。
この問題を解決する理論として、超対称理論が有力です。超対称理論ではすべての粒子に、その粒子とパートナーとなる粒子（超対称粒子）が存在すると予言します。クォークに対してスカラークォークが、ヒッグス粒子に対してヒッグシーノという粒子が存在すると予言するのです。超対称理論では、ヒッグス粒子へのトップクォークの影響を、トップクォークのパートナーであるスカラートップ粒子が打ち消します。それだけではなく、標準模型を超対称模型に拡張した超対称標準模型では、超対称粒子にはすべて電荷のような数が割り当てられていて、１つの超対称粒子が壊れると必ず１つは別の超対称粒子がつくられ、一番軽い超対称粒子が安定になります。この安定粒子が、ダークマターの候補になると考えられています。この粒子が原子核に衝突して、ダークマター探索実験に残す信号の強さを予想することができます。この計算によれば、信号の強さの予言には大きな幅はありますが、将来の実験で見つかる可能性があることがわかります。
宇宙から飛んでくるダークマター粒子がなかなか見つからないならば、地上実験でつくってしまおうというのが、ヒッグス粒子を発見したLHCの次の実験の目標です。2015年から、衝突のエネルギーをこれまでの約2倍にして陽子どうしを衝突させる実験を行います。
陽子の中に入っているクォークやグルーオンが、ちょうど宇宙初期の衝突と同じように高いエネルギーでぶつかります。この反応からダークマターがつくられる可能性が高いのです。
たとえば先に説明した超対称粒子が存在するのであればLHCではクォークの超対称粒子であるスカラークォークなどが大量につくられます。この粒子の崩壊から出てくる粒子には、必ずダークマターである一番軽い超対称粒子が含まれています。ダークマターの相好作用は小さいので、測定器で検知することができません。しかし、観測できる粒子の運動量の和は、ダークマターがもち逃げした運動量と釣り合っていることが期待されるため、運動量が保存しない衝突が多数あれば、ダークマターが生成されたことを確認することができます。
ダークマターをつかまえるのが先か、LHCでつくるのが先かわかりません。これから10年の間に、ダークマターの正体に決着がつけばよいと思います。
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
- -
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
どうでもいい、じじぃの日記。
宇宙を構成するエネルギーのなかで、原子の占める割合はたった4％。残りの96％は何か分かっていない。そのうちの23％を占めるのが「ダークマター」なのだそうだ。
7月23日、日本人宇宙飛行士の油井亀美也さんを乗せたロシアの宇宙船「ソユーズ」が打ち上げられ成功。油井さんは 国際宇宙ステーション（ISS）に約5ヵ月にわたって滞在し、ダークマター等の発見に向けた実験に携わる予定だ。
「きぼう」の船外には、ダークマターを探る「カロリメータ」と呼ばれる装置を搭載する「CALET」が取り付けられている。
「ダークマターをつかまえるのが先か、LHCでつくるのが先かわかりません。これから10年の間に、ダークマターの正体に決着がつけばよいと思います」
今年もまた、日本人がノーベル賞受賞！
もいいけど、ダークマターも気になる。
