2012 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
12J09059
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
飛岡 幸作 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Keywords | 素粒子現象論 / 超対称性 / 暗黒物質 / LHC実験 / 電弱対称性の破れ |
|---|
| Research Abstract |
LHC実験により、ヒッグス粒子の存在が確定して、素粒子標準模型はより強固なものになった。しかし、標準模型は階層性問題、暗黒物質の存在など多くの問題を抱えているため、標準模型で素粒子模型は完成ではなく標準模型を超える理論の存在はやはり期待できる。研究計画に記載したとおり、電弱対称性の破れや暗黒物質の解明を目指し、多角的な研究を行なってきた。
電弱対称性の破れを説明する1つの理論であるリトルヒッグス理論に対して研究を行った。この理論ではいくつかの模型バリエーションがあるが、トップパートナーの存在は共通して予言している。この粒子を効率的に探査するために、私は共同研究者と複数のbジェットを用いた探索方法を開発し、初期のLHC実験のデータでもリトルヒッグスの好むパラメータ領域を探査できることを示した。既存のトップパートナー探査と相補的な方法であり、トップパートナーとリトルヒッグス理論のテストを行うために非常に重要な研究である。
超対称性理論に関してはいくつかの研究を行った。LHC実験で新粒子の兆候が見られないため、感度の悪い縮退したスペクトラムを持つ新粒子の可能性が考えられる。この研究は現象論的に行われているが、理論的背景は明らかにされて来なかった。そこで、私はカリフォルニア大学バークレー校に滞在し、現地の共同研究者とShcerckSchwar機構という余剰次元からの超対称性の破れを用いると、縮退したスペクトラムを持つ超対称性模型を持つことを明らかにした。
他には、ヒッグス粒子の質量が125GeVということは、超対称性粒子スクォークが非常に重いという可能性も考えられる。
もちろん、LHCで生成できないため、グルイーノの崩壊を称しに調べることで、スクォークの質重スケールを明らかにする研究も行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画に記載したとおり、縮退したスペクトラムをもつ超対称性理論の模型構築を完成させた。LHC実験における加速器現象論は計画とは少し異なるが、LHCで生成できないスクォークのスケールを測定する方法、またリトルビッグス理論を探査方法を開発するなど、大きな成果があった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ビッグス粒子の存在と質量がほぼ確定したこと、またLHC実験で新粒子の兆候が見られていないという実験事実に基いて、電弱対称性の破れと暗黒物質の解明を目指すため、具体的な研究計画は適時変更を行う必要がある。
標準模型を超える理論の中で特に有望な超対称性理論はもちろん電弱対称性の破れと暗黒物質に関係がある。上に述べた2つの実験事実は超対称性理論に大きなインパクトを与えたので、この結果が示唆する超対称性理論の理論構築にも力を入れていく。
|
