2020 Fiscal Year Research-status Report
Search for new physics using charged pion decay
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19K03888
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
伊藤 慎太郎 岡山大学, 自然科学研究科, 特別研究員(PD) (40780549)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 荷電パイ中間子 / 精密測定 / 稀崩壊事象 / ニュートリノ / ミューオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カナダのTRIUMF研究所にて行われたPIENU実験は、パイオンの崩壊分岐比を精密に測定することで、新物理の検証を行うことを目的とした実験である。本実験では、2012年までビームタイムを行い、その結果、過去にTRIUMFで行われた実験よりも30倍以上の統計が得られた。そして、2015年に一部のデータを用いた解析が完了し、過去の実験よりも2倍高い精度で崩壊分岐比を求めることができた。現在、全データを用いた崩壊分岐比の解析が間も無く完了しようとしている。
一方で、PIENU実験にて得られたパイオンデータを用いた精密なエネルギースペクトラム解析は、標準理論を超えた物理を直接探索することができる。本研究課題は、パイオンデータをより精密に解析し、標準理論を超えた新物理による事象をより高い精度で探索することを目標としている。
2020年度は、新物理による荷電パイ中間子の三体崩壊および四体崩壊の探索を行った。残念ながら、新物理の信号は観測できなかったが、過去の実験を大幅に更新する結果が得られた。これらの物理結果はすでに学術論文にて発表している。また、2019、2020年度の業績が評価され、日本中間子科学会にて、中間子科学の発展に貢献しうる優秀な論文を発表したとして、奨励賞を受賞した。なお、現在は海外の理論研究者とコンタクトを取り、さらなる新物理の探索を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要で述べたように、2020年度は2つの解析結果を発表した。これらは、当初の予定よりも早い段階で発表したものである。また、さらなる新物理を探索するために、海外の理論研究者とコンタクトを取って研究を進めている。以上の点から、当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述のように、さらなる新物理の探索を行うため、現在は海外の理論研究者とコンタクトを取り、研究を進めている。そして、2021年度中にこの解析結果を発表し、本研究課題を完了させる。
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| Causes of Carryover |
本研究を行うにあたって、カナダのTRIUMFへの出張を計画していたが、コロナの影響で中止になったため、次年度使用額が生じた。
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