Origin of matter-antimatter asymmetry through dark matter semi-annihilations

• Project/Area Number: 25K07279
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 藤間 崇 金沢大学, GS教育系, 准教授 (60786325)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2028: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 暗黒物質 / 半対消滅 / 非対称暗黒物質 / CP位相 / 電気双極子モーメント

Outline of Research at the Start

宇宙のエネルギー密度の約27%を占める暗黒物質の正体は未だに謎に包まれている。熱的暗黒物質は有力候補であり、なかでも半対消滅過程（semi-annihilation）により生成される熱的候補は他とは一線を画すものとして、近年注目されている。一方、我々の宇宙に存在する普通の物質は非対称であることが知られており、「物質」の一種である暗黒物質も同様に非対称であると考えるのは自然である。本研究では、半対消滅を通じた非対称暗黒物質の生成とその特徴的シグナルを研究し、従来の熱的暗黒物質との相違や将来実験における検証可能性を明らかにする。