(レーザー関連)重力波望遠鏡を利用して暗黒物質の正体に迫る新手法を考案

投稿者:

長野 晃士(物理学専攻 博士課程3年生)
藤田 智弘(京都大学大学院理学研究科 日本学術振興会特別研究員)
道村 唯太(物理学専攻 助教)
小幡 一平(宇宙線研究所 特任研究員)

発表のポイント

  • アクシオン暗黒物質がレーザー光の偏光を回転させる効果に着目し、シンプルなレーザー干渉計を用いてアクシオンの性質を先行研究以上の精度で測定できる新手法を考案しました。
  • 強磁場発生装置などを用いないシンプルな手法であるため、既に重力波望遠鏡として建設されているレーザー干渉計を用いてアクシオン暗黒物質を探査できるようになりました。
  • 現在日本に建設されている重力波望遠鏡KAGRAに本手法を適用できれば、重力波観測と同時に、世界最高精度でのアクシオン暗黒物質探査を行うことができます。

発表概要
東京大学大学院理学系研究科の長野晃士大学院生、道村唯太助教、東京大学宇宙線研究所の小幡一平特任研究員、京都大学大学院理学研究科の藤田智弘日本学術振興会特別研究員は、レーザー干渉計を用いてアクシオン暗黒物質の探査を行う新しい手法を考案しました。我々の宇宙は、暗黒物質と呼ばれる物質で満たされていますが、その正体は依然分かっていません。暗黒物質の候補の一つとして、アクシオンと呼ばれる粒子が注目されています。アクシオンには、直線偏光を持つ光の偏光面を回転させる性質があります。レーザー干渉計を用いて、レーザー光の偏光回転を精密に測定することで、アクシオンが光に与える影響の度合いを表す結合定数を測定できます。

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