KMIが参加しているプロジェクトをご紹介いたします。
ATLAS実験は、スイス ジュネーブ近郊の欧州原子核研究所(CERN)にある世界最高エネルギーの陽子陽子衝突型加速器Large Hadron Collider (LHC)を用いて、未知の素粒子現象の発見を目指しています。38カ国から177の大学・研究機関が参加し、3000人におよぶ研究者による国際共同プ ロジェクトです。2012年7月にヒッグス粒子を発見しました。戸本准教授が率いる名古屋大学の研究チームは、ヒッグス粒子や新粒子から放出 されたと考えられるミューオンが陽子陽子衝突事象の中に存在するかどうかを判断する「ミューオントリガー」のエレクトロニクスやソフトウェア の開発・建設・運転、未発見の素粒子現象の発見に向けたデータ解析など、プロジェクトの様々な側面で主導的な役割を担っています。
高エネルギー加速器研究所(KEK)(日本・つくば)のSuperKEKB加速器で生成される膨大な素粒子反応をとらえる改良型の測定装置がBelle II(ベル・ツー)測定器です。Belle II 実験は、23の国と地域で働く700人以上の研究者たちが参加する世界有数の国際共同プロジェクトです。飯嶋徹教授が率いる名古屋大学の研究チームは、「TOPカウンター」と呼ばれる新型粒子検出器の独自開発と建設・運転、KMIの高性能コンピュータシステムによる大量のデータを処理手法の開発、新現象発見に向けたデータ解析など、プロジェクトの様々な側面で主導的な役割を担っています。
BelleII実験プロジェクトのニュース記事はこちらです。
チェレンコフ望遠鏡アレイ(Cherenkov Telescope Array、CTA)は 20 GeV から 300 TeV の超高エネルギーガンマ線を地上から観測する国際天文台の計画です。超新星残骸や活動銀河核など、銀河系内外に多数存在する超高エネルギー天体を観測します。さらに暗黒物質の対消滅により発生すると期待されるガンマ線を世界最高感度で探査することにより、世界初の暗黒物質の間接的発見を目指しています。2020 年代に 100 台以上の望遠鏡を南北半球に建設することを目指し、名古屋大学では望遠鏡の焦点面カメラや光検出器の開発、望遠鏡シミュレーションなどで主導的な役割を果たしています。日本語ページはこちらです。
フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡(フェルミ衛星)は 2008 年に NASA によって打ち上げられた、ガンマ線観測衛星です。大面積望遠鏡(Large Area Telescope、LAT)とガンマ線バーストモニターの 2 つの検出器を搭載し、LAT は 20 MeV から 300 GeV の高エネルギーガンマ線を観測します。名古屋大学はこのうち LAT チームとしてフェルミ衛星に参加しています。LAT はこのエネルギー範囲で世界最高のガンマ線検出感度を持ち、これまでにガンマ線観測による暗黒物質の間接探査で銀河中心や矮小楕円体銀河の観測で、暗黒物質衝突断面積に最も強い制限をつけてきました。日本フェルミ衛星LATチームのHPはこちらです。
XENONnT実験は、液体キセノンを用いた世界最大の暗黒物質探索実験であり、現在イタリアのグランサッソ国立研究所(LNGS)においてその建設が進められています。
XENONnT実験は、世界11カ国から集まった約170人の研究者たちが参加する国際共同プロジェクトで、2019年秋より実験の開始を予定しています。
名古屋大学の研究チームは、スーパーカミオカンデで培われたガドリニウム添加型水チェレンコフ検出器の技術を用いて、暗黒物質発見の鍵を握る中性子除去検出器の開発を行っています。
また、現在世界最高感度で運転を続けるXENON1T実験で得られたデータの解析や、将来の暗黒物質探索に用いるための新しい光検出器の研究開発なども行っています。
XENONnT実験は、世界11カ国から集まった約170人の研究者たちが参加する国際共同プロジェクトで、2019年秋より実験の開始を予定しています。
名古屋大学の研究チームは、スーパーカミオカンデで培われたガドリニウム添加型水チェレンコフ検出器の技術を用いて、暗黒物質発見の鍵を握る中性子除去検出器の開発を行っています。
また、現在世界最高感度で運転を続けるXENON1T実験で得られたデータの解析や、将来の暗黒物質探索に用いるための新しい光検出器の研究開発なども行っています。
JAXA宇宙科学研究所が中心となって開発を進めている、X線天文衛星で、2022年ごろの打ち上げを目指し、プロジェクトが進行中です。0.3-13 keVの軟X線を超精密分光する能力に優れ、6.4 keV の鉄のK殻蛍光輝線に対して 5 eVと、1000倍以上の分光能力を持ちます。これは既存のX線衛星の30倍以上で、銀河団や巨大ブラックホールといった高エネルギー天体の高温プラズマをドップラー観測して、その速度や乱流などの運動をかつてない精度で明らかにすることで、ダイナミックな宇宙の姿を示します。異なる電離状態を区別することや、カルシウムなど宇宙に比較的少ない重元素の定量化にも、圧倒的な威力を発揮し、多くの謎を明らかにします。名古屋大学は分光装置の開発チームと、科学運用チームに参加しています。