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ダークマター

未知の素粒子「アクシオン」を捉えたか? 暗黒物質を探索する国際実験チームが発表

1: さかい ★ 2020/06/17(水) 23:35:35.04 ID:1waKe0RA9 BE:656475691-2BP(1000)

sssp://img.5ch.net/ico/2morara.gif
2020/6/17 23:03(23:13 updated)
https://this.kiji.is/645987090341250145

 未発見の謎の物質「暗黒物質」を探索している東京大や名古屋大、神戸大が参加する国際実験チーム「ゼノン」は17日、イタリアのグランサッソ国立研究所の地下にある施設で実施した実験で、想定外の事象を観測したと発表した。未知の素粒子を捉えた可能性があるという。

 暗黒物質である可能性は低いが、信号の特徴から素粒子物理学で存在が予想される粒子「アクシオン」かもしれず、東大などはさらに詳しく調べる。アクシオンも探索が続く素粒子で、太陽で生まれるとされる。発見されれば物理学の最も基本的な理論「標準理論」の未解決問題を解く鍵になる。



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1592404535/続きを読む

「ダークマター」検出へ、欧州の原子核研究機関(CERN)が新たな実験計画

1: しじみ ★ 2019/03/07(木) 06:39:08.61 ID:CAP_USER

【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

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



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1551908348/続きを読む

宇宙で観測できない95%の正体は「暗黒流体」であるという新理論が発表

1: 動物園 ★ 2018/12/12(水) 23:32:44.52 ID:CAP_USER9

 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/



引用元:http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1544625164/続きを読む

大量の暗黒物質をともなう宇宙ハリケーンが地球を直撃?

1: 野良ハムスター ★ 2018/11/21(水) 11:06:06.84 ID:CAP_USER

(CNN) このほど発表された論文によると、地球は宇宙ハリケーンの直撃を受ける見通しだ。およそ100個の恒星が、大量の暗黒物質を伴って太陽系に接近している。それを食い止める術はない。

ただし、このハリケーンに危険はない。むしろ、まだ観測されたことのない暗黒物質を検出する絶好のチャンスになるかもしれない。

欧州宇宙機関(ESA)の衛星「ガイア」は今年4月、太陽を取り囲む銀河系の近くにある20億の恒星の位置と軌道に関する情報を公表した。

このデータを調べた研究者は、一部の恒星が特異な動きをしていることを発見。1年ほど前には、太陽系を通過しようとする「星の流れ」が観測されていた。その1つで、同じような年代や成分の恒星100個近くで形成される「S1」は、普通の恒星とは逆方向の軌道で銀河系を周回していた。

これは高速道路を走行する車の一部が逆走するような状況だが、距離が離れているため衝突の心配はない。逆走する恒星は数千光年の距離に分散した状態で、数百万年以内に太陽系の近くを通過する。

S1は、10億年ほど前に銀河系と衝突した矮小(わいしょう)銀河の残骸の一部と思われる。

矮小銀河は銀河系の1%未満の質量と小さいが、不釣り合いな程多くの暗黒物質を伴うことが多い。暗黒物質はまだ観測されていない仮説上の物質で、重力でのみ相互作用を及ぼす。宇宙の謎の多くを説く鍵になるとされ、宇宙全体で普通の恒星やガスや惑星の質量の5倍の量が存在していると考えられている。

矮小銀河は暗黒物質の比率がさらに高く、銀河系を周回する矮小銀河のろ座矮小銀河の場合、10~100倍と推定される。

もしそれがS1に当てはまるとすれば、S1の暗黒物質は、普通の暗黒物質の約2倍の速度で地球を突き抜ける。S1の暗黒物質は秒速およそ550キロの速度で太陽系を飛行していると推定される。ただし暗黒物質は、もし本当に存在しているとしても、極めて拡散性が高く、太陽系に対して目に見えるような影響は及ぼさない。

こうした数字は、それを裏付ける根拠は豊富にあるものの、今のところ仮説でしかない。しかし暗黒物質が高速で地球を通過すれば、観測する絶好のチャンスとなる。

米科学誌フィジカル・レビュー・Dに論文を発表したキーラン・オヘア氏らの研究チームは、現存する観測装置と提案されている観測装置を使って暗黒物質を発見できる可能性を計算した。暗黒物質のうち、弱い相互作用を持ち質量が大きい「WIMP」は特定範囲の質量を検出できる可能性があり、質量の小さい「アクシオン」を検出できる可能性はさらに大きいとしている。

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https://www.cnn.co.jp/fringe/35128933.html



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1542765966/続きを読む

10トンの液体キセノンを利用したダークマター観測プロジェクトが開始へ アメリカ

1: 虫くん ★ 2018/02/09(金) 23:02:38.58 ID:CAP_USER

Construction Begins on Project to Find Dark Matter With 10 Tons of Liquid Xenon a Mile Underground in an Abandoned Gold Mine

The LUX-ZEPLIN (LZ) experiment is an ambitious, hyperbolic project.
An entire mile below the ground, in an abandoned gold mine that now serves as Sanford Underground Research Facility (SURF),
scientists and engineers will build the most sensitive dark matter detector ever made, which includes a giant tank that will contain 10 tons of liquid xenon. Now, it's finally under construction.


It's the culmination of years of carefully coordinated planning. LEO A DALY, the architecture firm renovating the cavern where the LZ will soon live,
was sketching up the modifications even as the final details of the experiment itself were being confirmed.

The renovations involve a whole host of construction and demolition work. An obsolete clean room will be demolished to make way for a computer control system.
Another wall will be taken down to create a giant room for four compressors and a backup generator that will suck up literal tons of xenon in case of an emergency.
And after the experiment is installed, a number of 3-inch thick steel plates will be installed to protect the water tank that contains it from excess radiation.

After all the prep is finished, all that will be left to do is wait. Physicists will carefully monitor the shielded liquid xenon for the presence of "weakly interacting massive particles" or WIMPs,
which are believed to pass through most matter without a trace. The LZ experiment should remain active for some five years, after which we should either have evidence of WIMPs,
or a conspicuous lack thereof. And, either way, an extremely tricked-out cavern housing 10 tons of liquid xenon a mile beneath the Earth's surface in an abandoned gold mine, which seems like a success in and of itself.

https://www.popularmechanics.com/science/environment/a16672355/lux-zeplin-dark-matter-surf-experiment-construction/


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中性子がダークマターに崩壊している?二種実験の中性子の平均寿命の差から示唆

1: 虫くん ★ 2018/01/31(水) 02:04:36.43 ID:CAP_USER BE:638611406-2BP(1000)

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


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