超対称素粒子模型における強い ＣＰ 問題の研究

• Project/Area Number: 13J08272
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 瀧本 真裕 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 素粒子理論 / 初期宇宙論 / アクシオン / 宇宙論 / 素粒子論 / 超対称性 / スカラー場

Outline of Annual Research Achievements

強い CP 問題を解決する有力機構である Peccei-Quinn 機構を持つ模型に対する初期宇宙論を博士論文でまとめた。対称性を破るようなスカラー場が存在すると Peccei-Quinn 機構が働くことができる。そのようなスカラー場は、初期宇宙において多様な振る舞いを見せ、その結果が現在の宇宙に影響を及ぼしうる。例えば、位相方向の振動は、のちに暗黒物質の候補と成り得る。どのようなシナリオが現在の観測と整合するかどうかを網羅的にまとめた。また、ある状況下では、アクシオン isocurvature perturbation が現在の観測と矛盾することが知られているが、この制限を緩和するシンプルなセットアップを提案した。
このほか、ヒッグス場と新物理のスカラー場が結合している場合の初期宇宙における重力波生成を議論した。 ある条件下では、ヒッグス場が一次相転移を引き起こし、その後のバブルダイナミクスによって重力波が生成する。どのような模型が将来の重力波観測でテストでき得るかを議論した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Curvature Perturbation and Domain Wall Formation with Pseudo Scaling Scalar Dynamics (2016)
  • Author(s): Y.Ema, K.Nakayama, M.Takimoto
  • Journal Title: JCAP Volume: 1602 Issue: 02 Pages: 067-067
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2016/02/067
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Gravitational Waves from the First Order Phase Transition of the Higgs Field at High Energy Scales (2016)
  • Author(s): R.Jinno, K.Nakayama, M.Takimoto
  • Journal Title: Phys.Rev.D Volume: 93 Issue: 4 Pages: 045024-045024
  • DOI: 10.1103/physrevd.93.045024
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Higgs inflation and suppression of axion isocurvature perturbation (2015)
  • Author(s): K.Nakayama, M.Takimoto
  • Journal Title: Phys.Lett.B Volume: 748 Pages: 108-108
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.07.001
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Correspondence of I- and Q-balls as Non-relativistic Condensates (2014)
  • Author(s): K. Mukaida and M. Takimoto
  • Journal Title: JCAP Volume: 1408 Issue: 08 Pages: 051-051
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2014/08/051
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Singlino Resonant Dark Matter and 125 GeV Higgs Boson in High-Scale Supersymmetry (2014)
  • Author(s): K. Ishikawa, T. Kitahara, M. Takimoto
  • Journal Title: Phys. Rev. Lett. Volume: 113 Issue: 13 Pages: 131801-131801
  • DOI: 10.1103/physrevlett.113.131801
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Axion Models with High Scale Inflation (2014)
  • Author(s): T. Moroi, K. Mukaida, K. Nakayama and M. Takimoto
  • Journal Title: JHEP Volume: 1411 Issue: 11 Pages: 151-151
  • DOI: 10.1007/jhep11(2014)151
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Towards a Scale Free Electroweak Baryogengesis (2014)
  • Author(s): K. Ishikawa, T. Kitahara, M. Takimoto
  • Journal Title: Phys. Rev. D Volume: 91 Issue: 5 Pages: 055004-055004
  • DOI: 10.1103/physrevd.91.055004
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Curvaton Dynamics Revisited (2014)
  • Author(s): K. Mukaida, K. Nakayama and M. Takimoto
  • Journal Title: arXiv Volume: 1401.5821
• [Journal Article] Suppressed Non-Gaussianity in the Curvaton Model (2014)
  • Author(s): K. Mukaida, K. Nakayama and M. Takimoto
  • Journal Title: arXiv Volume: 1402.1856
• [Journal Article] Scalar Trapping and Saxion Cosmology (2013)
  • Author(s): T. Moroi, K. Mukaida, K. Nakayama and M. Takimoto
  • Journal Title: JHEP Volume: 040 Issue: 6 Pages: 40-40
  • DOI: 10.1007/jhep06(2013)040
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fate of Z_2 Symmetric Scalar Field (2013)
  • Author(s): Kyohei Mukaida, Kazunori Nakayama, Masahiro Takimoto
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 2013 Issue: 12 Pages: 53-53
  • DOI: 10.1007/jhep12(2013)053
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Scale Free Electroweak Baryogengesis (2014)
  • Author(s): M. Takimoto
  • Organizer: KEK-PH2014
  • Place of Presentation: 茨城県 つくば
  • Year and Date: 2014-10-21
• [Presentation] Correspondence of I- and Q-balls as Non-relativistic Condensates (2014)
  • Author(s): M. Takimoto
  • Organizer: SEWM14
  • Place of Presentation: スイス、ローザンヌ
  • Year and Date: 2014-07-14
• [Presentation] z2対称性を持ったスカラー場の初期宇宙論 (2014)
  • Author(s): 瀧本真裕
  • Organizer: 日本物理学会第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学(神奈川県平塚市)
  • Year and Date: 2014-03-27
• [Presentation] 大きい初期振幅を持ったサクシオン場のトラッピングとその後の発展 (2013)
  • Author(s): 瀧本真裕
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 高知大学(高知県高知市)
  • Year and Date: 2013-09-22
• [Presentation] 大きい初期振幅を持ったサクシオン場の振る舞い (2013)
  • Author(s): 瀧本真裕
  • Organizer: 基研研究会
  • Place of Presentation: 京都大学基礎物理学研究所(京都府京都市)
  • Year and Date: 2013-08-06