軽い新粒子が媒介する荷電レプトンフレーバーの破れとその起源
Project/Area Number |
22K03622
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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Research Institution | University of Miyazaki |
Principal Investigator |
下村 崇 宮崎大学, 教育学部, 准教授 (00447278)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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Keywords | レプトンフレーバーの破れ / 軽い新粒子 / 暗黒物質 / 暗黒セクター / ニュートリノ |
Outline of Research at the Start |
2022年から23年前半は今年から始まるFASER実験での探索感度を明らかにすることが急務であることから, これの解析に注力する。ポータル粒子探索を通してレプトンフレーバーの破れ(以下, CLFV)のパラメーターをどこまで決定または制限できるのかを相互作用の型ごとに明らかにする。2023年後半からの1年半は, FASER実験の最初の結果が出ていると期待できるので, そのデータからパラメーターの許容領域を明らかにし, その情報を基にどの様な模型が実験結果と無矛盾に なり得るかを明らかにする。
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Outline of Annual Research Achievements |
一般にニュートリノの質量生成に伴ってレプトンフレーバーの破れが現れる。レプトンフレーバーの破れは新粒子の崩壊にも現れるうる事に着目し、軽い新粒子の崩壊に対する検証可能性を調べた。特に現在進行中のFASER実験での検証を想定し、数GeV以下の質量と一般的な4つの相互作用型に対して検証可能領域を明らかにした。またFASER実験での最大感度を評価するためフレーバーの破れは電子型とミュー型とした。解析の結果、FASER実験での検証は難しいが、アップグレード版として計画されているFASER2実験ではより広いパラメーター領域を検証可能である事を明らかにした。この結果により、ニュートリノの質量生成機構を持つ模型を軽い新粒子の崩壊を通してどこまで取捨選択できるかを明らかにした。 またレプトンフレーバーの破れの起源となるニュートリノ質量の生成機構と暗黒物質との関連についても研究を行った。統一理論に動機づけられ たB-L対称性を持つ模型を考え、その模型でステライルニュートリノが暗黒物質になるシナリオを調べた。軽い粒子の崩壊によって生成されるこれまで見落とされていた衝突項とゲージ粒子の縦波項を考慮に入れた解析を行い、模型の許容領域が従来のそれから大きく変更される事を明らかにした。解析は質量スペクトラムは場合分して行い、それぞれの場合で衝突項または縦波項が重要となるかを明らかにした。これによりこの模型での暗黒物質の可能性について検証するべきパラメーターを明らかにした。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
FASER実験での軽い新粒子の崩壊を通したレプトンフレーバーの破れの検証可能性については既に論文にしている。現在はさらに詳細な解析を行いつつ、模型構築を行なっている。
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Strategy for Future Research Activity |
今後はレプトンフレーバーの破れを検証するためのより詳細な解析を行う。またニュートリノ質量生成と暗黒物質の関係についても研究を行っていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(13 results)