本研究は、宇宙で起こる高エネルギー粒子加速と共通する物理を、実験室で再現したものです。粒子をどのような原理で高エネルギー化できるかは、宇宙線研究だけでなく、次世代加速器の実現に向けても重要な課題です。大型ハドロン衝突型加速器に代表される従来の加速器では、粒子を長い加速管や大きなリングの中で少しずつ加速するため、高いエネルギーを得ようとすると装置が大型化するという課題がありました。この制約を超える手法として、プラズマの波が作る強い電場を利用するレーザー加速が注目されています。一方で、電子に比べて重い陽子やイオンをプラズマの波に捕まえ、波乗りするように効率よく加速することは、大きな課題として残...