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ニュートリノ

反物質との差の確度、95%に…研究に進展

ニュートリノの粒子と反粒子の違いを調べる実験の概念図

 高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)などは4日、宇宙成立の謎を解明するのにつながる「CP対称性の破れ」に関するデータについて、「破れ」がある可能性が95%まで高まったと発表した。今後精度が高まればノーベル賞級の発見になると期待されている。

     宇宙誕生時には、粒子が元になった物質と、反粒子が元の反物質が同数あったとされるが、物質は現在も残って星や銀河、生命を構成しているのに対し、反物質はほとんど存在しない。こうした違いが起こる原因は専門的には「CP対称性の破れ」と呼ばれ、宇宙成立の謎を解く鍵とされてきた。

     チームは、加速器施設「J-PARC」(同県東海村)で作り出した素粒子のニュートリノを発射し、295キロ離れた東京大の「スーパーカミオカンデ」(岐阜県飛騨市)で検出する実験を実施。ニュートリノが空間を飛ぶ間に別の型に変わる「ニュートリノ振動」という性質に着目して粒子と反粒子との変化の違いを調べたところ、2010年から今年4月までのデータで「破れ」の確率は95%となり、昨年8月時点の90%より向上。謎の解明に一歩近付いた。

     チームは26年度までに現在の9倍のデータを蓄積することを目指している。実験代表の中家剛・京都大教授は「『破れ』が存在する可能性がさらに高まったことを喜んでいる」と話している。【大場あい、阿部周一】


    CP対称性の破れ

     どんな粒子にも質量は同じで電荷などが反対の「反粒子」がある。二つを入れ替えても同じ物理現象が起こることをCP対称性が「保たれている」、異なる現象が起こることを「破れている」と言う。Cは電荷、Pは「パリティー」という物理量の頭文字を指す。別の素粒子「クォーク」では破れが証明され、理論的に予言した小林誠、益川敏英両氏のノーベル物理学賞(2008年)につながった。

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