【宇宙】謎の物質、「暗黒物質（ダークマター）」を追い詰めろ…検出装置「XMASS」、暗黒物質を直接作り出せる大型加速器「LHC」など(9)
- 1 諸君（もろきみ）φ ★ sage 2010/02/03(水) 08:48:28 ID:???
- 観測が進むにつれて宇宙の謎は広がるばかりだ。私たちの知っている物質を全部合わせても宇宙の全質量の４％程度にしかならないことが
分かってきた。空間には、光も出さず触れることもできないダークマター（暗黒物質）が大量に存在するのだという。その正体は何なのか。これまで
手の届かなかった不思議な物質をあぶり出す実験が、今年いよいよ本格化する。 （永井理）
「見えない物質」が宇宙に大量にあることは、四十年近く前から指摘されていた。銀河は円盤状で回転しているが、分かっている天体の重力
だけでは、その速い回転速度を説明できない。銀河を包み込むように見えない物質があって重力を及ぼしている−というのだ。
「そもそも暗黒物質がないと銀河ができなかった」と数物連携宇宙研究機構の村山斉機構長は話す。
宇宙は膨張を続けている。普通の物質だけでは重力が弱くて膨張に勝てず、物質同士が引き離されて天体はできなかったという。
暗黒物質はどのぐらいあるのか。二〇〇一年に打ち上げられた米ＷＭＡＰ衛星の観測は宇宙の謎の深さをあらためて突きつけた。
同衛星は宇宙の全方向から飛んでくる「宇宙背景放射」という電波を測定。この電波は約百三十七億年間も宇宙空間を飛び続けてきた
光の“化石”だ。誕生間もない宇宙の組成について情報が詰まっている。
分析によると、物質はわずか４％で暗黒物質は２３％だった。残り７３％は今のところほとんど正体が分からず「暗黒エネルギー」と名付けられている。
■衝突を待つ
「米国で暗黒物質が見つかったかもしれない」。昨年十二月、インターネットを情報が飛び交った。結局、発見とは言えない状態だったが大きな
関心を呼んだ。
暗黒物質の候補は「理論的には数多い」（村山機構長）が、有力なのは未発見の重い粒子だ。（１）超対称性理論で予言される粒子
（２）余剰次元があるとする理論で予言される粒子−などがあるという。
これらの粒子は私たちの周りにもあって、人間の体を一秒間に一億個ほど通り抜けているという。物質をほぼ素通りするが、たまに衝突することもある。
その小さな衝撃をとらえる実験が進む。
話題の元は、米ミネソタ大などが鉱山の地下に置いたＣＤＭＳという検出装置。ゲルマニウムなどの結晶に暗黒物質が衝突したときの振動をとらえる。
暗黒物質かもしれない二つの信号をとらえたと発表したが、まだデータが少なく、単なる雑音の可能性も高い。
日本でも間もなく検出装置が完成する。岐阜県飛騨市の神岡鉱山に建設が進む東京大宇宙線研究所・神岡宇宙素粒子研究施設のＸＭＡＳＳ
（エックスマス）だ。タンクにためた液体キセノンに暗黒物質が衝突したとき出る光を検出する。
鈴木洋一郎施設長は「他の検出装置の百倍の感度。動きだせばＣＤＭＳの観測に暗黒物質の可能性があるか二、三週間で分かる」と話す。
今春に完成して夏にも本格観測に入る予定だ。
他に米コロンビア大やイタリアのローマ大などのグループも独自の検出器で発見を目指している。
■誕生を再現
暗黒物質を直接作り出せる可能性もある。スイス・フランス国境に建設された欧州合同原子核研究所（ＣＥＲＮ）の大型加速器ＬＨＣ。リング状で
一周二十七キロ。陽子と陽子を高いエネルギーで正面衝突させ、ビッグバン直後の宇宙を再現して未知の粒子を作る。
ＬＨＣに四つある検出装置の中で最大のアトラスには日本も参加する。東京大の小林富雄教授は「ＬＨＣのエネルギーなら、暗黒物質の候補の
超対称性粒子が作られる可能性がある」と期待する。
作っても見えるわけではない。暗黒物質の影響で不自然な飛び方をする普通の粒子を見つけて“透明人間”の存在を突き止める。今月にも稼働して
実験準備に入る。
衝突の検出や加速器実験で、数年内に謎の物質の姿が見えてくる可能性があるという。新しい重い粒子が存在すれば世界観が大きく変わる。
「アキシオンというとても軽い粒子も有力候補。何種かが混ざっている可能性も」と村山機構長。「正体が分かれば暗黒エネルギーの手掛かりも得られる
かもしれない」と夢を膨らませる。
（以下略。全文はソース元でどうぞ）
ソース（中日新聞） http://www.chunichi.co.jp/article/technology/science/CK2010020202000109.html
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