2018 Fiscal Year Annual Research Report
Testing the BSM models at the colliders and finding connections with Dark Matter and Leptogenesis
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18F18321
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
兼村 晋哉 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10362609)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
DAS ARINDAM 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2018-11-09 – 2021-03-31
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| Keywords | ニュートリノ質量 / レプトン数の破れ / 標準理論を超える新模型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ニュートリノ質量を説明し、同時に暗黒物質やバリオン数生成を説明する物理模型を探究し、候補の模型を現行及び将来実験で検証する研究を行うための研究をスタートした。レプトジェネシスが可能なシーソー機構や逆シーソー模型、輻射ニュートリノ質量生成機構の模型に現れる右巻ニュートリノを実験で如何に検証するかを研究した。 特にあまり研究されてこなかった右巻ニュートリノのレプトンとの随伴生成や、U(1)'模型のモデルで重いZ'粒子が媒介する右巻ニュートリノの対生成過程に注目し、将来の高輝度LHC実験や国際リニアコライダー等での検証を目指している。またこれらの模型が予言する拡張ヒッグスセクターの性質を検討し、将来実験でヒッグスセクターを解明することを通じて模型を検証することを議論した。特にこれらのニュートリノ質量生成のモデルに特有のレプトン数の破れに注目し、レプトン数の破れの効果をマヨラナ位相によるずれの効果を見る方向と、レプトン数の破れをコライダーでダイレクトに検証する可能性の両方を検討している。右巻ニュートリノのレプトンへの崩壊過程に現れるマヨラナ位相の効果がどのように右巻ニュートリノの現象論に影響するかを定量的に研究している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年11月に特別研究員が着任して以来、次のように研究を実施した。これまで研究されてこなかった右巻ニュートリノのレプトンとの随伴生成や、U(1)'模型のモデルで重いZ'粒子が媒介する右巻ニュートリノの対生成過程に注目し、将来の高輝度LHC実験や国際リニアコライダー等での検証を目指すための文献を精査し、新物理モデルに関する知識の整理を行った。ついでLHC実験やニュートリノ実験、レプトンフレーバーの破れ探索実験等の既存データによってモデルのパラメータ空間がいかに制限されているかを調べた。その上で棄却されていないパラメータ領域を特定し、そのパラメータ領域におけるモデルの予言を計算し、将来の高輝度LHC実験と国際リニアコライダー、ニュートリノ実験等を用いた検証可能性を調べている。特にレプトン数の破れの効果をマヨラナ位相の存在によるズレ検出という間接的方法と、レプトン数非保存の素過程を加速器で検出するという直接的方法の両方の方法を用いて検証することを検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画2年目では以下の研究を行う。初年度の研究成果を踏まえ、これら新物理モデルが予言する拡張ヒッグスセクターの性質とレプトン数の破れの効果に注目する。詳細にその特性を検討し前年度に明らかにしたパラメータ領域における理論的予言を計算する。将来実験でヒッグスセクターを解明することを通じて模型を検証する。さらに関連するニュートリノ質量生成モデルを系統的に研究し、レプトン数の破れの実験（ニュートリノレス複β崩壊）やマヨラナ位相の効果によるズレ検出並びに加速器でのレプトン数非保存過程を通じた直接検証方法を研究する。また、各種暗黒物質実験等も考慮に入れて立体的に模型の検証を行う。成果は国際会議等でその都度発表するとともに、ジャーナル論文にまとめて出版する。
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