強磁場高密度天体で探るアクシオン暗黒物質

探索高场、高密度物体中的轴子暗物质

基本信息

  • 批准号:
    21H01078
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.9万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究では我々の宇宙における暗黒物質の有力候補であるアクシオンに焦点を当て、近傍宇宙に点在する強磁場高密度天体の電磁波観測によってアクシオン暗黒物質の間接検出が可能かどうかを理論的に検証することを目指している。特に中性子星に代表される天体周りの磁場構造、およびプラズマのダイナミクスに関する最先端の知見を取り入れ、それら天体の磁気圏でアクシオンが引き起こす特異な電磁気現象をシミュレーションを駆使して詳細に解析し、期待されるアクシオン由来の電磁波シグナルを定量的に評価することで観測可能性を明らかにすることを目的としている。以下、研究代表者の北嶋と研究分担者の木坂が2022年度に行なった研究の具体的内容を記す。代表者の北嶋は、中性子星磁気圏におけるアクシオン・光子変換過程についての詳細な計算を行い、特に磁気圏における現実的なプラズマ粒子数分布を考慮した新たな効果を取り入れて、アクシオン暗黒物質の運動に起因する電波放射の角度依存性、シグナルの時間依存性を明らかにした。分担者の木坂は、中性子星磁気圏からのアクシオン起源の電波放射の検出に向け、その妨げとなる中性子星固有の電波放射が起こらないと想定される条件を満たす中性子星磁気圏のプラズマ状態に対して粒子シミュレーションを行い、そのパラメータを明らかにした。北嶋、木坂の各々の研究は相補的であり、双方の結果を組み合わせることで相乗効果が生じる。実際、代表者の北嶋と分担者の木坂は研究協力者である門田、當真とともに1、2ヶ月に一度程度の研究打ち合わせをリモートで行うことで緊密な連携を取り続けており、その結果、北嶋が担当するアクシオン・光子変換の解析と木坂が担当する中性子星磁気圏のプラズマのダイナミクスの効果を融合する段階まで達している。
This study provides theoretical evidence for the possibility of indirect detection of dark matter by electromagnetic wave measurements of strong magnetic field and high density objects in the near universe. The neutral star represents the magnetic field structure of the celestial body, and the most advanced knowledge of the magnetic field of the celestial body is obtained. The magnetic field of the celestial body is analyzed in detail. Expect to receive a quantitative evaluation of the origin of electromagnetic waves, the possibility of detection, the purpose of detection, etc. The following is a description of the specific contents of the 2022 research conducted by the research representative and the research contributor. The detailed calculation of the particle number distribution in the magnetic field of the North Island and Neutral Star represents the angular dependence and time dependence of the radiation caused by the motion of the dark matter. The origin of radio wave emission of neutral sub-stars is determined by the conditions of the neutral sub-star magnetic field. Kitajima and Kisaka's respective studies complement each other, and the results of both sides are combined. In fact, the representative of Kitajima and the collaborator of Kisaka, the research collaborator of Kitajima, and the research collaborator of Kitajima, and the collaborator of Kisaka, and the collaborator of Kitajima, and the collaborator of Kisaka, and the collaborator of Kitajima, and the collaborator of Kisaka, and the collaborator of Kitajima, and the collaborator of Kisaka, and the collaborator of Kitajima, and the collaborator of Kitajima, and the collaborator of Kisaka, and the collaborator of Kitajima, and the collaborator of Kisaka, and the collaborator

项目成果

期刊论文数量(33)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Theoretical study for experimental verification of conditions of coherent radiation and stimulated emission for understanding of Fast Radio Bursts
实验验证相干辐射和受激发射条件的理论研究,以了解快速无线电爆发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山川 太嗣;石川 健治;橋爪 博司;田中 宏昌;堀 勝;木坂将大
  • 通讯作者:
    木坂将大
Magneto-elastic equilibrium of a neutron star crust
中性子星磁気圏のアクシオンダークマターによる電波放射
中子星磁层中轴子暗物质发射的无线电波
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    杉江 恭輔;呉 準席;田中 宏昌;堀 勝;伊藤 昌文;佐合紀親;北嶋直弥
  • 通讯作者:
    北嶋直弥
NASA Goddard Space Flight Center/Columbia University/The George Washington University(米国)
NASA戈达德太空飞行中心/哥伦比亚大学/乔治华盛顿大学(美国)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
国立彰化師範大学(その他の国・地域(台湾))
国立彰化师范大学(其他国家/地区(台湾))
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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    $ 10.9万
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    $ 10.9万
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  • 资助金额:
    $ 10.9万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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    24KJ2087
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    2024
  • 资助金额:
    $ 10.9万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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    24K07061
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 批准号:
    24K17075
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
世界最大の136Xe標的を用いた軽い暗黒物質の研究
使用世界上最大的136Xe靶材研究光暗物质
  • 批准号:
    24KJ0364
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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  • 批准号:
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  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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  • 批准号:
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  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.9万
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  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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