サイエンスニュースまとめ☆ななめ読み

【3月6日 AFP】
欧州合同原子核研究機関（CERN）は5日、暗黒物質（ダークマター）に関連する素粒子を探すための新たな実験を計画中であることを明らかにした。ダークマターは宇宙の約27％を構成すると考えられている。

　フランスとスイスの国境にまたがる、全長27キロのトンネル内に設置された巨大実験施設「大型ハドロン衝突型加速器（LHC）」を運用するCERNによると、新たな実験は「弱く相互作用する軽い粒子を探すように設計」されているという。

　科学者らによると、恒星、星間ガスや塵（ちり）、惑星とその上にあるすべてのものを含む、いわゆる通常物質は宇宙全体の5％にすぎないという。宇宙の残りの95％を占めるのはダークマターとダークエネルギーだが、科学者らはまだどちらも直接観測するには至っていない。望遠鏡では観測できない謎の物質ダークマターは、宇宙の他の天体に及ぼす重力を通じて検知される。

　実験についてCERNは声明を発表し、「実験でターゲットにされる粒子の一部はダークマターに関連している」と言及している。

　LHCは2010年、高エネルギー陽子同士を光速に近い速度で衝突させる実験を開始した。この衝突では新たな素粒子が生成され、物理学者らに自然の法則に関する新たな観察機会を提供し、宇宙の理解を深めることにもつながると期待がかかる。

　だが、LHCに設置されている4台の主検出器は、ダークマターに関連付けられている「弱く相互作用する軽粒子」の証拠をつかむのには適していない。

　この問題についてCERNは、「これらの粒子は他の物質と相互作用せずに数百メートル進んだ後、電子や陽電子などの既知の検出可能な粒子に姿を変える可能性がある。このエキゾチック粒子は現在のビームラインに沿った既存の検出器では捕捉されず、検出されないままになると考えられる」と説明している。

　これに対処するため、「FASER」と呼ばれる最新機器が新たに開発された。FASERは非常に高感度の検出を実行できるため、今回のような実験でも粒子も見つけ出すことが可能となる。

「粒子ビーム内の陽子はLHCの周囲にある磁石で曲げられるが、軽くて非常に弱い相互作用をする粒子は直線に沿って進み続ける。FASERはこれらの粒子の『崩壊生成物』を検出できる」と、CERNは説明した。

　今回の実験の目的は、いわゆる暗黒光子（ダークフォトン）やニュートラリーノなどの仮説上の粒子を探すことだ。これらの粒子もまた、ダークマターに関連するとされる。実験は2021年から2023年までの間に始まる見込みとなっている。

　LHCは2012年、｢神の粒子｣とも呼ばれるヒッグス粒子（Higgs Boson）の存在を証明するために使われた。これにより科学者らは、素粒子が質量を獲得する仕組みに関する理解に大きな前進が得られた。(c)AFP




https://www.afpbb.com/articles/-/3214434

　宇宙の95％を占める「欠けている」部分は観測することができない。それはいったいなぜなのか？現代物理学最大の難問の1つとされていた。

　だが、イギリス・オックスフォード大学の科学者が打ち出した新理論がこれを解決するかもしれない。

　ダークマター（暗黒物質）とダークエネルギーの統一に成功したというのだ。両者を負の質量を持つ「暗黒流体」と仮定すればその説明はつくという。

【宇宙の95％は観測することができない】

　ダークマター（暗黒物質）やダークエネルギー（暗黒エネルギー）とは、直接観測することはできないが、ほかの観測できる物質が受けている重力の影響などから間接的にその存在が推測される物質やエネルギーのことだ。　

　これまでの研究からは、じつは人が宇宙で観測できているのはたった5パーセント程度でしかなく、あとの95パーセントはダークマターやダークエネルギーであるらしいことが明らかになっている。　

　しかし現在広く受け入れられている宇宙理論「Λ-CDMモデル」は、ダークマターとダークエネルギーが物理的にはどのようなものなのか、何も説明してくれない。

【ダークマターとダークエネルギーの統合に成功した理論】

　『Astronomy and Astrophysics』に掲載されたジェイミー・ファーンズ（Jamie Farnes）博士が新たに提唱した理論によると、ダークマターとダークエネルギーを「暗黒液体」と考えれば、それらを統合することができるのだという。

https://www.excite.co.jp/news/article/Karapaia_52268562/

sssp://img.5ch.net/ico/zuri.gif
Missing Neutrons May Lead a Secret Life as Dark Matter

Neutrons shouldn’t be all that mysterious. Found inside every atomic nucleus, they may seem downright mundane—but they have long confounded physicists who try to measure how long these particles can live outside of atoms.
For more than 10 years researchers have tried two types of experiments that have yielded conflicting results. Scientists have struggled to explain the discrepancy, but a new proposal suggests the culprit may be one of the biggest mysteries of all: dark matter.

Scientists are pretty sure the universe contains more matter than the stuff we can see, and their best guess is that it takes the form of invisible particles.
What if neutrons are decaying into these invisible particles? This idea, put forward by University of California, San Diego, physicists Bartosz Fornal and Benjamin Grinstein in a paper posted this month to the physics preprint site arXiv.org, would explain why one type of neutron experiment consistently measures a different value than the other.
If true, it could also provide the first way to access the dark matter particles physicists have long been seeking to no avail.

Dark Matter Interpretation of the Neutron Decay Anomaly
https://arxiv.org/abs/1801.01124

続く