宇宙物理学研究室

広島大学 大学院 理学研究科 物理科学科専攻

小嶌 康史 教授

相対論的天体(ブラックホールや中性子星)では重力が強く非常にコンパクトで、短時間に莫大なエネルギーの解放を伴います。このようなことが起きるのは稀ですが、大変明るいため遠方でも発見されます。理論的な大筋は確立しているものの、未解決の問題がいくつも残されています。研究課題の一つであるパルサーの磁気圏構造があります。大量の自転エネルギーが電磁気学的に外部に運ばれて、粒子の運動エネルギーに変換されるのですが、その転換過程を研究しています。また、磁場が通常のものよりはるかに強いマグネターという天体があり、そこで起こる突発的フレア現象の機構の解明やブラックホールの存在をより確実にする理論的証拠を模索しています。また、これまでの観測は電磁気学的過程を通じた光を通じての観測でしたが、極めて激しい動的過程では重力の変動を伝える重力波も放出されます。岐阜県神岡に現在建設中の重力波天文台KAGRAの理論グループに参加し、数年以内(2017年頃)に重力波を直接捉えられるのを楽しみにしています。




山本 一博 准教授

宇宙の始まりにはインフレーションと呼ばれる加速膨張があり、また現在は新たな加速膨張の時代に入っていると考えられています。引力という 馴染みのある重力の性質と加速膨張は正反対の性質で面白いので、それらの理論と検証に興味をもって研究をしています。インフレーション宇宙の量子揺らぎから生み出される宇宙の大規模構造は、宇宙の始まりから成り立ちまでを探る面白い研究テーマです。沢山の大規模観測の進展によって精密科学としての側面も持つ宇宙の研究のフロンティアです。




岡部 信広 助教

宇宙の暗黒物質(ダークマター)分布の研究をしています。暗黒物質は宇宙のエネルギーの約27%を占め、目に見えることができない未知の物質です。目に見ることができない物質は、電磁相互作用をしていないので、X線や光などの観測を通して直接見ることはできません。しかし、アインシュタインの一般相対論が予言する重力レンズ効果を用いて暗黒物質の質量分布を直接測定することができます。日本のすばる望遠鏡は重力レンズ効果を観測する世界最高性能の装置です。現在、すばる望遠鏡の新しい主焦点カメラ(ハイパーシュプリームカム)を用いて日本ープリンストン大学ー台湾の国際共同プロジェクトによって宇宙の暗黒物質の地図を作る宇宙探査が5年に渡って進行中です。この宇宙探査は仮にハッブル宇宙望遠鏡で同じことをしようとすると100年以上もかかる大規模な計画です。これにより、宇宙の構造進化の解明が劇的に進むことが期待されています。また、暗黒物質分布を調べる最適の天体は、太陽質量の100兆倍から1000兆倍にも達する宇宙最大の天体である銀河団です。銀河団は様々な波長帯で観測されています。例えばX線は銀河団内に閉じ込めらている高温希薄プラズマを観測することができます。様々な観測手法を組み合わせて、暗黒物質や通常目に見える物質(バリオン)の共進化の研究をしています。