共同研究・競争的資金等の研究課題

2021年10月 - 2025年3月

大型電波望遠鏡SKAで切り拓くアクシオン暗黒物質探査

日本学術振興会  科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))  国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

課題番号
21KK0050
体系的課題番号
JP21KK0050
配分額
(総額)
18,980,000円
(直接経費)
14,600,000円
(間接経費)
4,380,000円

本研究の目的は、日本及びドイツの国際共同研究ネットワークを確立し、電波観測を通じてアクシオン暗黒物質の痕跡の網羅的な探査を行うことである。昨年度は、本事業の研究計画を実行し、以下の成果を得た。アクシオンは暗黒物質の有力な候補の一つであるが、元々はQCDの強いCP問題を解決するために提案されたものである。暗黒物質の有力な候補であるQCDアクシオンは、QCD相転移期にグルーオンとの直接相互作用を通じてポテンシャルを獲得する。この直接相互作用が、宇宙におけるアクシオンの空間分布に与える影響は、これまでほとんど考えられていなかった。2022年3月に、Journal of Cosmology and Astroparticle Physicsに出版された論文(Kogai, Kitajima, Urakawa JCAP 03 (2022) 03, 039)では、直接相互作用の影響により、アクシオンが非常に非一様性な空間分布を形成することを示した。この結果は、アクシオン模型の重要なパラメータであるPeccei-Quinnスケールを宇宙の観測から探る際に、従来課されていた基本的な仮定を、再考する必要があることを示唆する。
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さらに、研究計画の一つである、電波観測を通じたアクシオン暗黒物質の探査については、2021年11月にVLA/VLBAにおける観測提案が採択され、現在観測を開始しデータの収集を開始している。
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加えて、コロナ禍における日独の共同研究体制の構築に向け、日独の研究者が集い議論を行う機会として、日独ジョイントセミナーを組織し、2022年2月より、月に一回、本事業と関連する分野の専門家を招きオンラインセミナーを実施している。

リンク情報
KAKEN
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0050
ID情報
  • 課題番号 : 21KK0050
  • 体系的課題番号 : JP21KK0050