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アクシオン

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1: 2018/04/14(土) 15:39:17.47 ID:CAP_USER
ダークマターとは宇宙空間の約25%を占める仮説上の物質であり、間接的に存在を示唆する観測結果は得られているものの、実際のところダークマターとは何であるのかは不明です。ダークマターの正体としてニュートリノなどが考えられていますが、「アクシオン」という仮説上の素粒子も候補の一つに挙げられています。そんなアクシオンを検出する最新機器の開発に研究者たちが成功したという報告が、Physical Review Lettersという物理専門雑誌に発表されました。

After 30 years of R&D, breakthrough announced in dark matter detection technology, definitive search to begin for axion particles | UW News
http://www.washington.edu/news/2018/04/09/admx-detection-technology/

アクシオンはもともと、素粒子物理学上の未解決問題である「強いCP問題」を解決する存在として期待されていた未発見の素粒子でしたが、研究が進むにつれてダークマターの候補としても注目を集めるようになりました。
そんなアクシオンの検出を目的としたThe Axion Dark Matter eXperiment(ADMX)は、30年以上にわたって研究開発が行われてきました。

ADMXはワシントン大学を拠点としてフェルミ国立加速器研究所が開発を行っているアクシオン検出器であり、超伝導磁石で覆われた地下に設置されています。アクシオンはほとんど物質と干渉することはないとされていますが、強い磁場と低温に調整されたADMX内でアクシオンが電磁波へと変換され、その時に放出される光子の周波数をADMXは検出できるそうです。

「AMラジオのようなものだと考えてもらって構いません」とワシントン大学のグレイ・リブカ准教授は語り、一定の周波数を探索するADMXの特性について説明しました。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/04/14/axion-particles-detection-technology/01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180414-axion-particles-detection-technology/
images (2)


引用元: 【物理学】ダークマターの正体かもしれない謎の粒子「アクシオン」を検出する最新機器の開発に成功[04/14]

ダークマターの正体かもしれない謎の粒子「アクシオン」を検出する最新機器の開発に成功の続きを読む

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1: 2014/10/20(月) 22:54:21.74 ID:???.net
物理学上はありえないような信号がヨーロッパの欧州宇宙機関(ESA)にて長年検出され続けてきたそうですが、これはなんと史上初のダークマター(暗黒物質)粒子検出の瞬間であった可能性が高まってきており、これが事実ならば太陽核からは暗黒物質が放出されている、ということになります。

暗黒物質は視認不可能な謎めいた物質ですが、宇宙全体の85%を占めるもので、宇宙に関する謎を解き明かすには絶対不可欠な要素です。
暗黒物質は宇宙を構成する物質であり、その構造の秩序を保つために必須の物質ですが、これまでの物理学を駆使しても直接検出することができていませんでした。

そんな中、レスター大学の研究チームはESAのX線観測衛星であるXMM-Newtonにて15年間も観測され続けてきた、という奇妙な信号に着目します。その信号というのは、XMM-Newtonが上昇することでX線の強度が約10%高まり、これが観測された際には常に地球の磁場の限界線が太陽に面するように形成される、というものであったそうです。
これについてレスター大学の研究チームでリーダーを務めるAndy Read氏は、「宇宙ではX線の強度がいつ検出されても同じ強度であるはずだ」とコメントしており、従来の宇宙に関する認識だとか現在の物理学ではこの現象を説明できないことを明かしています。

現状の理論では説明のつかないX線強度増加現象を解明するため、研究チームは従来の物理学ではなく存在すると「仮定」されている物質、つまりは暗黒物質に目を向けます。暗黒物質にも複数の種類が存在し、これらは素粒子論的見解から「存在するのでは?」と仮定されているものから、天体物理学的見地から存在を仮定する必要があるものまでさまざまです。

そんな暗黒物質の中で、X線強度の変化について説明できそうなものとして、量子色力学上で存在が期待されている素粒子「アクシオン」の存在が挙がります。
これは強い磁場とぶつかることでX線に変化する物質と考えられており、太陽核から放出されたアクシオンが地球の磁場と激しくぶつかることでX線に変化し、これによりXMM-NewtonではX線強度が増加したところを検出できたのでは、と研究チームは考えています。
なお、研究チームは論文内でも「暗黒物質のひとつであるアクシオンは、太陽核で生成され、地球の磁場とぶつかりX線に変化する」と記述しています。

http://gigazine.net/news/20141017-dark-matter/

引用元: 【宇宙】太陽核から「ダークマター(暗黒物質)」が放出されている可能性が高まる

【マジ?】太陽核から「ダークマター(暗黒物質)」が放出されている可能性が高まるの続きを読む
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