當真賢二准教授 暗黒物質の新しい探査法を発見

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5月14日『Physical Review Letters』電子版に掲載、6月4日プレスリリース

2019.06.04

プレスリリース

我々の宇宙は暗黒物質という物体で満たされていることが知られていますが、その正体は依然として分かっていません。近年、暗黒物質の候補として、アクシオンと呼ばれる粒子が注目を集めています。

京都大学大学院理学研究科の藤田智弘博士、東北大学大学院理学研究科の田崎亮博士、同じく学際科学フロンティア研究所の當真賢二准教授（理学研究科兼任）は、暗黒物質研究とそれとは全く別に発展してきた惑星形成研究とを融合し、暗黒物質がアクシオンであるかどうかを検証する新しい方法を発見しました。

生まれたての星のまわりには原始惑星系円盤というガスと塵からなる円盤状の天体があり、そこからやってくる光は綺麗な同心円状の偏光パターンを持っています。しかし、偏光は地球に伝わるまでにアクシオンの影響を受けるため、この同心円構造が乱れて観測されることが予想されます（図）。

既存の観測データの中では乱れは見つかりませんでしたが、そのことからアクシオンの性質に対して世界最高の制限をつけられました。今後はより高精度の観測を行われることが期待され、暗黒物質アクシオンの兆候が見つかる可能性があります。

本研究成果をまとめた論文は、2019年5月14日付けで『Physical Review Letters』電子版に掲載され、特に注目するべき論文に付加される『Editor’s suggestion』に選定されました。

論文情報：
Tomohiro Fujita, Ryo Tazaki & Kenji Toma, "Hunting Axion Dark Matter with Protoplanetary Disk Polarimetry", Physical Review Letters, 2019
DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.191101
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.191101

プレスリリース：
東北大学

図：原始惑星系円盤の偏光が地球に伝わる途中でアクシオンに影響を受けるイメージ