2006 Fiscal Year Annual Research Report
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06J05006
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
四柳 陽 東北大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 素粒子 / 宇宙 / 超対称標準模型 / グラビティーノ / インフレーション / LHC / ダークマター / 元素合成 |
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| Research Abstract |
私の研究は、高エネルギー物理から見た現在の宇宙及び、進化の過程に焦点を当てている。
高エネルギー物理の分野において、現在非常に有力視されている理論として超対称標準模型がある。これはフェルミ粒子とポーズ粒子の間の対称性を素粒子標準模型に適用させた物である。そのため、現状の実験では観測されていない超対称粒子と呼ばれる多くの粒子の存在を仮定することになる。これらの粒子は非常に重いと思われているので、加速器実験によってまだ観測されていないことと矛盾はしない。しかし一方で、宇宙は、それが生まれて問もない頃非常に高エネルギーの時期を経ていると考えられるので、超対称粒子の影響を少なからず受けているはずである。特に超対称粒子の内、一番軽い粒子と二番目に軽い粒子、及び重力子の超対称粒子であるグラビティーノは、宇宙元素合成とダークマターの謎に大きく影響してくる。
私はまず、グラビティーノの崩壊が宇宙元素合成に与える影響を研究した。この研究の特徴は、超対称粒子の具体的な質量スペクトラム依存した定量的な評価を行ったことである。また、その崩壊過程を詳しく調べることで、より正確な評価を行なった。
次にグラビティーノが一番軽い超対称粒子に、二番目に軽い超対称粒子がグラビティーノへ崩壊することで、宇宙元素合成へ与える影響を研究した。これについても以前の研究と同じように崩壊過程を詳しく追うことで、定量的評価を行った。しかし最近、二番目に軽い超対称粒子の存在が、その崩壊前に元素合成に大きく影響する事が分かり、再度研究が必要になった。
最後に、来年実行予定である大型加速器LHCによって、どの程度ダークマターの性質が分かるか調べた。これは一番軽い超対称粒子がダークマターの候補として考えられているため、LHCによって超対称粒子スペクトラムが分かればダークマターの起源についても理解が深まると考えられている為である。この研究で、一次量子補正の重要性を示唆した。
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