2019 Fiscal Year Research-status Report
Exploring the origin of the dark matter through the Higgs sector
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18K03655
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
倉知 昌史 慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 訪問研究員 (00464206)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 暗黒物質 / 電弱スキルミオン / ヒッグスセクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、ウィークゲージボソンの4点結合の値が標準模型の値からずれていた場合、ヒッグス場が空間的に広がりを持った非自明な配位（電弱スキルミオン）を持つことができるという事実に注目し、それがこの宇宙をみたす暗黒物質の正体であるとするシナリオについて発展的な研究を遂行している。
電弱ゲージ場が存在しない場合には電弱スキルミオンはトポロジカルに安定だが、電弱ゲージ場が存在すると、スファレロン過程と呼ばれるプロセスを通じてクォークやレプトンといった通常の物質と相互作用することが知られている。本年度はこの事実に着目し、暗黒物質の候補としての電弱スキルミオンが具体的な初期宇宙の進化の過程で通常の物質とどのような相互作用をするか、現実的な残存量を再現できるかについて、定性的、および定量的な評価を行なった。関連する他の素粒子現象論についても議論を行い、論文発表の準備を開始した。
また、本研究課題にとって鍵となるウィークゲージボソンの4点結合の値の測定方法に関する考察も開始した。現在のところ、ウィークゲージボソンの4点結合はLarge Hadron Collider（LHC）におけるウィークゲージボソン散乱の測定を通じてその値の上限が得られているのみであるが、本課題ではInternational Linear Collider（ILC）のような電子 - 陽電子線形加速器による結合定数測定の可能性について議論を行っている。
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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
昨年度までに得られた結果を初期宇宙の進化の枠組みに取り込み、論文として発表できる段階まで進めることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果をまとめて論文として発表する。そのうえで、当課題の鍵となるスファレロン過程についてさらなる理論的考察を行い、これまでに得た結果の定量的な改善と宇宙発展のシナリオに対する定性的な示唆を得ることを目指す。
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