ダークマターとは、宇宙の全エネルギーの1/4を占める谜の物质であり、银河はダークマターで満たされています。我々の住む太阳系は银河の中を公転运动しているので、ダークマターは今この瞬间も地球を素通りしています。しかしながら、それを捉えるのは非常に难しく、人类は未だその直接的な検出に成功していません。そのため、ダークマター1个あたりの质量すらわかっていません。
安達俊介 白眉センター特定助教、小高駿平 理学研究科学生（研究当時）、本多俊介 筑波大学助教らの研究チームでは、電磁波の一種、ミリ波を観測する受信機を応用して、ダークマターを探索する実験手法を確立しました。ダークマター探索に特化した極低温のミリ波受信機を開発し、0.1ミリ電子ボルト付近の質量を仮定してダークマターの検出を目指す実験を行いました。残念ながら、その検出には至りませんでしたが、このような超軽量のダークマター探索実験を世界最高感度で行うことに成功しました。本研究で実験手法が確立されたことによって、さらなる前人未踏の質量領域にわたってダークマターを探索することも可能になりました。
本研究成果は、2023年2月17日に、国際学術誌「Physical Review Letters」にオンライン掲載されました。
「ダークマター探索実験は、素粒子物理学においては盛んな分野の一つであり、かつ大规模化も进んでいます。そのため、なかなか世界に先立って探索を行うということは难しくはなっていますが、小规模な実験なりに世界で初めての探索が行えたことに喜びを感じています。」（安达俊介）
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【书誌情报】
S. Kotaka, S. Adachi, R. Fujinaka, S. Honda, H. Nakata, Y. Seino, Y. Sueno, T. Sumida, J. Suzuki, O. Tajima, S. Takeichi (2023). Search for Dark Photon Dark Matter in the Mass Range 74-110 μeV with a Cryogenic Millimeter-Wave Receiver. Physical Review Letters, 130(7):071805.
