ビッグバンとインフレーション宇宙のＱ＆Ａ

ダークマターを捕まえる研究は？

ダークマターが存在する証拠はいくつもありますが、実際にダークマターを捕捉した人はいません。
現在、各国の研究機関でダークマターをつかまえるための実験が始まっています。ここでは日本のXMASS(エックスマス)実験を説明します。
XMASSの実験設備は神岡の地下に設置されています。

XMASS実験は、マイナス100度で液化したキセノンをタンクに詰め、ダークマターがキセノン衝突した瞬間の光をキャッチすることを目指しています。
ダークマターは通常の物質に影響を与えませんが、ごくまれに衝突を起こします。

この衝突の瞬間にダークマターは相手にエネルギーを渡します。
キセノンが衝突によってダークマターからエネルギーを受け取ると原子核がわずかに発光するので、この光をとらえれば、ダークマターを捕まえたことになります。

ダークマターのエネルギーは極めて小さいので、少しでも発光量の大きい物質と衝突させなくてはなりません。
またウランやトリウムも発光するのでこれら不純物も除去しなくてはなりません。
これらの課題をクリアするため、発光量が大きく不純物の除去も容易な液体キセノンが、この実験のために選ばれました。

キセノンが発光すると、その光はタンクに取り付けられた642本の光電子倍増管で検出されます。
XMASS実験で使用される光電子倍増管は、従来の実験設備に比較して50倍の感度があります。

2012/07/31