ダークマター理論に新成果！ 湯川粒子と酷似している

東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙機構の研究チームが、
従来の考え方とは大きく異なるダークマターの新理論を発表しました。

新理論では、
SIMP（Strongly Interactive Massive Particle）という粒子を提唱していて、
この粒子は、湯川秀樹博士が1935年に提唱したパイ中間子（湯川粒子）と、
大変良く似た性質を示すそうです。

パイ中間子は、原子核を形作る陽子や中間子などの核子間で力を媒介し、
原子核を安定的に保つ物質とされています。

その後、1960年に南部陽一郎博士が「自発的対象性の破れ」という考え方で、
湯川博士の中間子論に基づく理論を正確に記述。

今回発表された新理論は、
この2人のノーベル物理学賞受賞者が築いた粒子の性質が、
ダークマターとして、ふさわしいと指摘しているんですねー

新理論では銀河の構造について、
今まで問題だった観測とコンピュータシミュレーションの間のズレを、
説明できるそうです。

従来の理論とSIMPの理論の違いを示した模式図。 今までのダークマターの理論では、 ダークマター同士は互いをすり抜け反応しないと考えられていた。 SIMP粒子は、パイ中間子が相互作用するのと同種の強い相互作用をする。

ダークマターをSIMPとしない場合は、 ダークマターが銀河の中心部の狭い範囲に極端に集中し、外側では少ない（左）。 一方、ダークマターをSIMPとした場合には、 銀河の中心部から外側にかけてダークマターが、なだらかに分布する（右）。 この場合のダークマターの分布は、観測と良く合っている。

ダークマターは宇宙の80％以上を占める物質で、
その存在なくして星や銀河、生命すらも誕生しなかったとされています。

でも、その物質や性質は宇宙物理学者にとって大きな謎になっていて、
これまで多様な理論が提唱されてきました。

現在、世界中でダークマターを探し出すための様々な実験が行われています。

今年から再稼働を始めた欧州合同原子核研究機構（CERN）のLHC加速器や、
現在提案中のSHiP実験、
日本の高エネルギー加速器研究機構（KEK）で準備が進められている
SuperKEKBプロジェクトなどでもダークマター候補の探索が行われる予定です。

こうした世界中の実験によりダークマターが発見され、
数ある理論が確かめられることが期待されますね。


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