“暗物质”是一种据说在宇宙中广泛分布但无法观测到的神秘物质。通过在真空中使两种不同波长的激光碰撞来探索作为候选暗物质的未知基本粒子的实验即将启动。广岛大学和京都大学的研究团队将利用全球最高强度的激光发生器验证之前研究的理论观测方法。此举有望成为继天体观测和大型加速器之后的基本粒子物理学新研究方法。
验证暗物质探索方法的京都大学激光设施（图片由广岛大学的本间副教授提供）
根据最新的宇宙学认为，目前能观测到的物质只占宇宙的5%，其余全是完全未知的暗物质和暗能量。世界各地的研究人员一直在对暗物质进行观测和探索，但迟迟没有进展。
广岛大学的本间谦辅副教授率先推进了“蓝宝石（Sapphires）国际联合实验”。近年来，世界各地以蓝宝石为生成强激光晶体材料的高强度激光器的实验设施越来越多。“蓝宝石（Sapphires）之所以采用了复数形式，就是为了反映各个基地寻找暗物质最佳环境的愿望”（本间副教授）。目前正准备做实验的场所在罗马尼亚。
| 项目概要 | |
| 名称 | Sapphires（蓝宝石）国际联合实验 |
| 概要 | 利用超强激光探索尚未发现的暗物质。在地面建设可以直接观测的高性能实验装置。 |
| 时间 | 2016年~ |
| 预算 | 约3亿日元（实验设施建设费用） |
| 机构 | 广岛大学、京都大学、极端光核物理中心（罗马尼亚） |
2016年利用欧盟投资建成的极端光核物理中心（ELI-NP）是由2018年获得诺贝尔物理学奖的热拉尔·穆鲁博士构思的。本间副教授与热拉尔·穆鲁博士的交流互动始于2011年，当时本间副教授发表了提出使用激光进行研究的论文。
ELI-NP于2019年开发出了世界最高水平的10 PW（1PW为1000MW）激光发生器，并征集了国际联合研究课题。本间副教授利用京都大学化学研究所的10TW（1TW为1MW）激光器反复进行了初步实验，并于2020年发现了探索未知基本粒子的方法。具体为使两束激光在真空中碰撞后，可以生成被视为有力候选的基本粒子“轴子”，然后检测轴子迅速衰变时释放的光。
激光强度越高，越适合做此实验，所以ELI-NP是最佳选择。这是证明理论假说的绝佳机会。本间副教授充满期待地表示：“不再等待检测出暗物质。如果能通过实验造出暗物质，就能获得决定性证据，观测也能获得补正。”
日文：永田好生、《日本经济新闻》，2022/02/28
中文：JST客观日本编辑部
