「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」 「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」 京都大学 物理学第二教室・宇宙線研究室 助教　身内賢太朗 2010年6月26日　西大和学園　SS講義 内容 宇宙線 暗黒物質 NEWAGE 英国の地底にて

はじめまして 中学・高校 武蔵高校（～1993） 物理の実験おもしれー 東大 物理学科（～1997） テニスとか芝居とかおもしれー 中学・高校　武蔵高校（～1993） 　物理の実験おもしれー 　ファインマンっておっさんおもしれー 東大　物理学科（～1997） 　テニスとか芝居とかおもしれー 東大　大学院（～2002）　 　やっぱ、実験はおもしれー 京大　宇宙線研究室（2002～） 　とにかく、実験おもしれー 　今は　これも

物理 でなくてもいいや、 サイエンスが面白い気分にして帰ること。 「お勉強」は高校の先生にお任せします。 本日の目標 物理　でなくてもいいや、 　サイエンスが面白い気分にして帰ること。 「お勉強」は高校の先生にお任せします。

「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」 「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」 京都大学 物理学第二教室・宇宙線研究室 助教　身内賢太朗 2010年6月26日　西大和学園　SS講義 何すか? BY WIKIPEDIA 最近の宇宙線関連のノーベル賞は 2002年　X線天文学　ニュートリノ天文学 2006年　宇宙背景放射　

最近の宇宙線関連のノーベル賞は 2002年　X線天文学　ニュートリノ天文学 2006年　宇宙背景放射　 皆さんがノーベル賞好きなことにして、ここらへんから組み立ててみます。

天文学 星の観測：西洋、中国、日本 400年前 ガリレオの望遠鏡観測 農耕・占星術など 可視光による天文学 のはじまり。 400年前　ガリレオの望遠鏡観測 可視光による天文学　のはじまり。 可視光：「見える光」 色の違いが、種類の違い。 赤い光 青い光

光の色と温度 赤い光 青い光 温度低い 温度高い 直感と逆、面白いっしょ。

可視光の他は？ 目に見える光は、多種の「光」のうちごく一部。 天文学：「可視光」＋他の手法へ。　 　色　 赤い 青い

X線天文学 R.ジャッコーニ 現在、日 米 欧 それぞれの人工衛星で研究を推進。 ロケット実験でさそり座からのX線を捉えた。 現在、日　米　欧　 それぞれの人工衛星で研究を推進。 日本：次のX線天文衛星「ASTRO-H」を2013年打ち上げに向けて準備中（京大も主機関のひとつ。） さそり座の方向

ニュートリノ天文学 R. Davis 小柴昌俊：カミオカンデ その後： スーパーカミオカンデ などへ発展。 太陽の核反応を確認するために始めた。 ニュートリノの飛来量が予想の1/3程度 小柴昌俊：カミオカンデ もともとは陽子崩壊を探索 するため。 方向に感度のある（太陽から きた！と言える）装置。 その後： スーパーカミオカンデ 　　　　　　などへ発展。 なんかおかしい 「ニュートリノ振動」 という新しい現象の発見へ。 スーパーカミオカンデ

これがノーベル賞だ。

宇宙背景放射 Penzias & Wilson（1965） COBE（人工衛星） 最近の宇宙線関連のノーベル賞は 2002年　X線天文学　ニュートリノ天文学 2006年　宇宙背景放射 宇宙背景放射 Penzias & Wilson（1965） 電波（マイクロ波）アンテナ調整中に 「宇宙が一様に光っている」 COBE（人工衛星） ムラムラを発見 (1/100000のゆらぎ) 2006年ノーベル賞 なんかおかしい

WMAP衛星 WMAPの結果 COBEより細かい構造を 宇宙の年齢は137億歳 宇宙の約1/4は暗黒物質。 NASA/WMAP Science Team (http://lambda.gsfc.nasa.gov)

ここまでまとめ 話は無事「暗黒物質」へ。 宇宙線 × ノーベル賞 という切り口で X線天文学 ニュートリノ天文学 宇宙背景放射 宇宙線　×　ノーベル賞 　　という切り口で X線天文学　ニュートリノ天文学 宇宙背景放射 なんかおかしい からの粘りで大成果 話は無事「暗黒物質」へ。

ようやく暗黒物質 暗黒物質研究の歴史 銀河の回転曲線（1930～） 目に見えない「暗黒物質」あるのではないか？ 銀河中心からの距離 Annu. Rev. Astron. Astrophys. 29(1991)409 銀河中心からの距離 なんかおかしい 目に見えない「暗黒物質」あるのではないか？

暗黒物質研究 遠方銀河の重力レンズ効果（1990～） 銀河団の衝突（2007） 暗黒物質で空間がゆがんでいる。 ピンク：通常の物質 青：暗黒物質

暗黒物質 わかっていること わからないこと 質量をもつ物質 何だかわからん。 宇宙の約1/4を占める 質量 運動の速度 「物」との反応の仕方 これをなんとか調べたい。

暗黒物質　直接探索実験 「物」に暗黒物質が「当たる」 捉え方：①温度が上がる 　　　　②電気が生じる 　　　　③光る 「検出器」というものです。

暗黒物質　直接探索実験 むつかしい点： 　A）「当たった」ときの信号が小さい 　B）「当たる」頻度が少ない　 　C）「当たった」信号が暗黒物質によるものか 　　　わかりにくい。　 高性能化 沢山並べる 余計な宇宙線を避ける為に地下で実験。 検出器

世界の地下活動

DAMA/LIBRA 250kgのNaI検出器 BELLI@TAUP07

CDMS「12月17日に結果発表します」 世界中の憶測合戦。 結局2事象(両方BGである可能性は23%) 2010年 2月15日 第16回ICEPPシンポジウム

日経新聞(2010年2月14日) XMASSとNEWAGE 日経新聞 (2010年2月14日) 日本代表

XMASS 800kgの液体キセノン 神岡地下でこの夏稼働! Kamioka

NEWAGE　 動画を見てわかった気になってください。　

ちなみに、 Track1 Bob Dylan "Blowin' in the wind " この曲自体も名曲すが、、、 「ディランの声は神の声だ」in 「アヒルと鴨のコインロッカー」も楽しい映画です。 Track2　JAMIROQUAI 　　"Going Underground" ここ数年活動休止中ですが、 またきます。きっと。 Track3 　Forest Gumpサウンドトラック アカデミー作品「Forest Gump」、 好きな映画です。

「方向性」の重要性

NEWAGE：詳しく 京大で開発した「μPIC」検出器 30cm角検出器で地下実験中 CF4 ガス SD探索 40cm 検出器 ガス部 40cm μPIC 検出器 NEWAGE-0.3a

今後、大型化を進めて、 暗黒物質の発見を目指します。 もちろん世界との競争。 是非 一緒に研究しましょう。 NEWAGE 今後、大型化を進めて、 暗黒物質の発見を目指します。 もちろん世界との競争。 是非　一緒に研究しましょう。

おまけ：理系で得すること 2年前　

募集の概要・資格など 理系が必須です。 身長さえクリアしていれば　とりあえず応募、でしょ。 （髪の毛だんごにして50人まで残ったツワモノも有。）

選抜方法 人数(女子) 963(124)人 230(24)人 50(4)人 10(1)人 身内：50人まで残って面接受けたり、人間ドック受けたり、体力測定したり　しました。

2009年2月25日　決定 理系には てな　楽しみもあります。

メッセージ わからんものがわかる ってのはおもしろい。 特に、自力でできれば。 必要なこと：知識より、それの使い方 　　ってのはおもしろい。 　　特に、自力でできれば。 必要なこと：知識より、それの使い方　 スーパーなサイエンティスト　 　　　　　　目指してください。 　　それ以外のプチスーパーも手広くな。

次はどうする？ おまえ行けよ。 続きは京都大学で。

ありがとうございます