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LHC物理を中心とした標準模型を超えた物理の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 09J06647
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中村 栄太  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords超対称性標準模型 / LHC現象論 / 宇宙線 / 暗黒物質 / 超対称標準模型
Research Abstract

超対称性標準模型は素粒子の標準模型を超える物理として最も有力な候補であるが,その中でゲージ伝達型模型はFCNC問題の解決やグラビティーノ問題の解決を与えるものとして特に興味深い模型である.
昨年度に行われた研究において,私は,上に述べたゲージ伝達型模型のLHCにおける発見の可能性について調べた.今年度は,この研究で得た経験を踏まえて,LHCでゲージ伝達型模型が発見された後にどの様に検証出来るか,という問題に取り組んだ.
ゲージ伝達型模型でグラビティーノが非常に軽い模型では,他のSUSY粒子からグラビティーノへの崩壊がほとんど瞬間的に起こるという特徴の他に,ほとんどの崩壊の途中でいったんグラビティーノの次に軽いSUSY粒子(NLSP)に崩壊してからグラビティーノへ崩壊する,という特徴がある.多くのゲージ伝達型模型では,stau又はbino-like neutralinoがNLSPとなり,それぞれの場合においてレプトンやタウ又は光子が放出されるというシグナルが期待される.SUSYイベントにおいてほとんど必ずこれらの粒子が放出されることは,このモデルの特徴であり,ゲージ伝達型模型の検証の一つの方法を与えると考えられる.このことを確認するために具体的には,ゲージ伝達型模型と重力伝達型模型について調べ,これらの模型がLHCでの発見の後早い段階でいかに区別出来るかという問題を調べた.この結果,これらの二つの模型が発見の後の早い段階において可能であることを示した.また重力伝達型模型において暗黒物質を考えたときに興味深い二つの可能性(Focus pointとcoannihilation region)にあたる模型をいかにして区別出来るかという問題についても研究した.この研究は実際に実験結果が出た後だけでなく,実験結果の解析の準備段階においても重要な意味を持つものであると考えられる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当年度における研究は,おおむね計画通りに進めることが出来たため.

Strategy for Future Research Activity

今後も引き続き研究を推進していきたいと考えている.特に重要な実験結果を与えるLHC実験も順調に進行していることにより,近い将来に理論的研究結果に対する,実験的検証が可能になると思われる.

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Discriminating Mininal SUGRA and Minimal Gauge Mediation Models at the Early LHC2012

    • Author(s)
      Shoji Asai, Eita Nakamura, Satoshi Shirai
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1204 Pages: 3-25

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery Potential for Low-Scale Gauge Mediation at Early LHC2011

    • Author(s)
      Eita Nakamura, Satoshi Shirai
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1103 Pages: 115-130

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low-Scale Gauge Mediation and Composite Messenger Dark Matter2010

    • Author(s)
      K.Hamaguchi, E.Nakamura, S.Shirai, T.T.Yanagida
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics (印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inverse Problem of Cosmic-Ray Electron/Positron from Dark Matter2009

    • Author(s)
      K.Hamaguchi, K.Nakaji, E.Nakamura
    • Journal Title

      Physics Letters B 680

      Pages: 172-178

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SUSY Model Discrimination at an Early Stage of LHC2011

    • Author(s)
      Eita Nakamura
    • Organizer
      基研研究会「素粒子物理学の進展2011」
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2011-03-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Discovery Potential for Low-Scale Gauge Mediation at Early LHC2010

    • Author(s)
      Eita Nakamura
    • Organizer
      研究会「LHCが切り拓くテラスケール物理」
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-12-03
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Strongly Interacting Gauge Mediation at the LHC2010

    • Author(s)
      Eita Nakamura
    • Organizer
      SUSY2010
    • Place of Presentation
      Bonn University, ドイツ
    • Year and Date
      2010-08-23
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Low-scale Gauge Mediation and Composite Messenger Dark Matter2010

    • Author(s)
      濱口幸一, 中村栄太, 白井智, 柳田勉
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-23
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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