KEKら,パリティ対称性を破る兆候を観測


高エネルギー加速器研究機構(KEK)と東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構(Kavli IPMU)は,宇宙を記述する物理法則がパリティ対称性を破っている兆候を,99.2%の確からしさで観測した(ニュースリリース)。

宇宙を支配する暗黒物質や暗黒エネルギーの正体を明らかにするには,パリティ対称性を破る新しい物理の探索が有力な手法となる。特に,暗黒物質やエネルギーが宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の光の波とパリティ対称性を破る相互作用をしていると,CMBの偏光にその情報が刻まれ,偏光面の回転として観測される。

この信号は微弱であり,CMBを観測する検出器の回転を較正する際の不確かさによって見えなくなっていた。そこで,研究グループは銀河系内の塵が放つ別の光に注目した。銀河系内の塵が放射する光が地球に届くまでの距離は,光速でCMBの光が約138億年かけて地球に届く距離と比べてはるかに短く,光の偏光面はほぼ回転しない。つまり,偏光面の回転はCMBの光のみで見られる。

一方,検出器自体の回転の度合いは銀河系内の塵が放つ光とCMBの光の両方で見られるという違いがある。KEKは2019年に,この両者の光の見え方の差を利用することで偏光面の回転を測定する手法を開発した。この手法は,これからのCMB観測だけでなく,これまでのCMB観測データでもパリティ対称性の破れを観測することができる。

研究グループは,この手法をプランク衛星のグループが公開したCMB偏光のデータに適用し,検出器の較正精度を2倍に向上させることに成功した。これによって,パリティ対称性の破れの兆候を99.2%の確からしさで観測した。

今回観測されたパリティ対称性の破れの兆候が,今後の検証により99.99995%以上の確からしさで発見されれば,暗黒物質や暗黒エネルギーがパリティ対称性を破る相互作用をおこなっている証拠となるという。

今回の研究成果について研究グループは,この新しい物理の兆候はまだ発見とは言い切れず,今後の検証で統計的有意性を高める必要があるとする一方,パリティ対称性を破る物理の探索に,新しい道が開けたとしている。

キーワード:

関連記事

  • 京都大学 特別教授 野田進教授

    フォトニック結晶レーザーが拓く「高輝度半導体レーザー」の次章

    半導体レーザーは小型、高効率という強みを持つ一方で、高出力化するとビームが乱れ「輝度」が伸びないという壁があった。フォトニック結晶レーザーはその常識を塗り替えつつある。その研究の先駆者である京都大学高等研究院・特別教授の…

    2026.04.02
  • 【主張】政策と技術を結ぶ日本の可能性

    世界最大の光学展示会 3月15日から米国ロサンゼルスでOFC(Optical Fiber Communication Conference and Exhibition)が開幕する。通信バブル崩壊後、存在感を失っていた同…

    2026.03.25
  • Orbital Lasers、30.2億円の資金を調達 宇宙用レーザーの送受光技術を開発へ 

    Orbital Lasersは、シリーズAラウンドとして第三者割当増資及びJ-KISS型新株予約権の発行により30.2億円の資金調達を実施した(ニュースリリース)。これにより、シードラウンドからの累計エクイティ調達額は3…

    2026.03.23
  • 岡山大など、シリコンフォトニクスを用いた人工衛星用静電気センサを開発

    岡山大学、大阪公立大学、九州工業大学、産業技術総合研究所、春日電機は、シリコンフォトニクスを用いた人工衛星用の静電気センサを開発した(ニュースリリース)。 近年、人工衛星を活用した宇宙ビジネスが拡大している。小型衛星ネッ…

    2026.03.03
  • JAXA、X線分光撮像衛星で『宇宙の嵐』を観測

    宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、X線でもっとも明るい銀河団であるペルセウス座銀河団における高温ガスの運動をX線分光撮像衛星「XRISM」で精密に測定し、銀河団中心部では超巨大ブラックホールが、その外側では暗黒物質に支…

    2026.02.26

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア