文部科学省 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)

極稀事象で探る宇宙物質の起源と進化
新たな宇宙物質観創生のフロンティア

領域概要

 これまでの研究から、宇宙の物質は、宇宙の歴史に沿って、
1)宇宙の誕生時には、同数あった物質・反物質からわずかの量の物質だけが残り、
2)その物質の4倍もの量の未知の暗黒物質の引力の作用によって、銀河が形成され、
3)我々にとって既知である20%の物質についても、宇宙当初の水素、ヘリウム、リチウムというわずか3種の元素から、恒星内でその他元素が生成され、
現在に至っている、と考えられています。 しかし、この物質の歴史について深く掘り下げていくと、「どうして物質だけが残ったのか」「暗黒物質の正体は何か」「元素がどのように作られ、拡散したのか」について、実は答えることができません。 つまり、「我々の周りにあふれる『物質』は、実は謎に満ちた存在」なのです。 これは驚愕の事実で、物質に対しての考え方が一変するほどです。 その衝撃の大きさを考えると、素粒子・原子核物理学と言った枠を大きく越えて、文化や歴史にまで影響を及ぼす可能性すらあります。

 本領域研究は、「物質優勢の謎」「暗黒物質の正体」元素合成と拡散の場である「超新星爆発」の3テーマを主に研究し、物質の起源の謎の解明に挑みます。 本領域は、この謎を解明することで、我々が当然視している「物質」について、新たな視点、つまり、新たな物質観の創造を目標に研究を行います。



領域推進の計画

 本領域は、以下の5つのテーマから「物質の起源の謎」に迫ります。
《研究項目 A》物質優勢の謎に挑む、ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の実験的研究
《研究項目 B》銀河を育んだ未知の重力源、暗黒物質の正体解明を目指す実験的研究
《研究項目 C》宇宙の重元素の製造と拡散の現場、超新星ニュートリノの詳細観測と超新星予報を推進する実験的研究
《研究項目 D》稀事象探索の基盤技術の普遍化と拡大を推進する開発・研究
《研究項目 E》稀事象研究から宇宙物質の起源と進化を体系化する理論的研究
協力体制の母体となる《研究項目 D》が、物質の起源の謎を解明するための基盤技術である「稀事象探索技術」の開発・研究を担当します。 この堅固な基盤に立脚して、《研究項目 A〜C》が世界トップの成果を出す役割を担います。 《研究項目 E》は、その成果を、より高度な体系としてまとめ、宇宙物質の起源と進化へと昇華し、宇宙の歴史全体を通じての物質の歴史を編纂します。 本領域研究は、これらのミッションを通じて、宇宙の物質の起源と進化の謎を解き明かし、新たな物質観を創生します。



はじめに

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