2020 Fiscal Year Annual Research Report
Neutrinos and the matter-antimatter asymmetry in the Universe
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20J22214
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
TSENG ShihYen 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | U(1)ゲージ対称性 / ニュートリノ / CP対称性の破れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
U(1)$_{L_\mu-L_\tau}$ゲージ対称性により、レプトンセクターに強い制限が課されるため、レプトンセクターに対し、特にニュートリノの物理量に非常に高い予言能力を持ち、ユニークな理論結果が得られる。私は、共著者と共に、この模型において、U(1)$_{L_\mu-L_\tau}$ゲージ対称性を自発的に破るスカラー場がインフラトンとなるラージフィールドインフレーションのシナリオを考察し、インフラトンが右巻きニュートリノへ非熱的崩壊する過程に伴い生成されるバリオン数を計算した。その結果、ニュートリノ振動実験の観測値を説明するパラメータ領域において、バリオン数非対称性の観測値をも同時に説明することができ、さらに高エネルギーのCP対称性の破れと低エネルギーのCP対称性の破れには興味深い関連性があることがわかった。
標準模型に右巻きニュートリノを加えた模型はU(1)$_{B-L}$対称性を導入することかでき、ニュートリノ質量やレプトン数生成を説明する模型として様々な研究で調へられている。多くの研究では、一番シンプルなシナリオを用い三つの右巻きニュートリノのU(1)$_{B-L}$電荷は(-1,-1,-1)が仮定されるが、代替の可能性としてB-L電荷を(-4,-4,5)にすることもできる。この代替模型において、ニュートリノ質量を説明するために複雑なヒッグスセクターを導入必要が;あると考えられているが;、私は共著者と共に、最小限のヒッグスセクターでニュートリノ質量を説明する模型の構築に成功し、さらにこのミニマル模型において一つの軽い右巻きニュートリノが存在し、二つの重い右巻きニュートリノの質量が縮退するなど、特徴的な予言を明らかにした。研究の続きとして、この模型を暗黒物質や共鳴レプトジェネシスへ応用することができると考えられる。
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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
2020年度、私はU(1)ゲージ拡張模型に関する論文を二本執筆し、発表しました。さらに台湾のNational Taiwan Normal Universityを訪問、滞在し、Chuna-Ren Chen教授らと共同研究をしています。さらに複数の現在進行中のプロジェクトを持っており、2021年度にも多くの業績をあげられると期待しています。
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| Strategy for Future Research Activity |
台湾のNational Taiwan Normal UniversityのChuna-Ren Chen教授らとの共同研究を継続し、新粒子探索や双極子モーメントに関する新しいプロジェクトを開始します。昨年度に遂行した研究の成果を研究会やセミナーで発表し、他の研究室の先生と学生への研究成果の共有や学術交流を予想しています。
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