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2013 Fiscal Year Annual Research Report

LHC実験に基づく新たな素粒子模型と宇宙像の構築

Research Project

Project/Area Number 22244021
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

柳田 勉  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (10125677)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 重貴  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (00451625)
浅井 祥仁  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60282505)
久野 純治  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60300670)
諸井 健夫  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60322997)
濱口 幸一  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80431899)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
KeywordsLHC / 初期宇宙 / 標準模型を超える素粒子物理
Research Abstract

柳田は、LHC実験で発見されたヒッグス粒子の質量125GeVを自然に説明する2つの模型を中心に研究を行った。一つは"Pure Gravity Mediation"と呼ばれるもので、この研究でnon universalなHiggsのsoft massを仮定すると100TeV以下のgravitinoの質量も無矛盾なく電弱対称性の破れを説明できることを示した。この結果は、次期のLHC実験での超対称性粒子の発見可能性を意味している。もう一つは"Focus Point Gaugino Mediation"と呼ばれるもので、naturalnessの要請がかなり良く満たされている。この研究で、Higgsinoの質量がかなり軽く予言され、ILC実験計画でその存在を確かめることが可能であることを示した。
諸井は、初期宇宙におけるPeccei-Quinnスカラー場の振る舞いについて詳細な解析を行い、熱的効果によってスカラー場の発展が大きな変更を受け得ることを明らかにした。また、インフレーション中に作られた重力波スペクトルについて解析を行い、スペクトルが宇宙発展により様々な影響を受けること、また将来のDECIGO等の実験によって宇宙発展の様々な情報が得られる可能性を指摘した。
久野は、超対称性の破れのスケールが高い可能性を考慮し、ゲージ結合定数の統一から超対称大統一模型の質量スペクトラムを制限し、陽子崩壊を評価した。高い超対称スケールを仮定することで、ゲージ結合定数の統一が改善、また陽子崩壊は自然に抑制される一方で、将来の実験で観測される可能性を示した。
松本はU(1)(B-L)ゲージ対称性による暗黒物質粒子の安定性に注目し、模型の詳細によらず導かれる2つの重要な暗黒物質候補であるSU(2)-triplet (Wino) 暗黒物質とAsymmetric暗黒物質について、LHCシグナル、宇宙論、直接及び間接検出におけるシグナル研究を徹底的に行い、既存の実験からの制限及び将来の検出可能性について明らかにした。
濱口はmuon g-2 anomalyが示唆する超対称模型について種々の研究を行った。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (27 results)

All 2014 2013

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 9 results)

  • [Journal Article] Inflationary Gravitational Waves and the Evolution of the Early Universe2014

    • Author(s)
      Ryusuke Jinno, Takeo Moroi, Kazunori Nakayama
    • Journal Title

      JCAP

      Volume: 1401 Pages: 040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gauge invariant Barr-Zee type contributions to fermionic EDMs in the two-Higgs doublet models2014

    • Author(s)
      Tomohiro Abe, Junji Hisano, Teppei Kitahara, Kohsaku Tobioka
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1401 Pages: 106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Muon g-2 vs LHC in Supersymmetric Models2014

    • Author(s)
      Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Sho Iwamoto, Takahiro Yoshinaga
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1401 Pages: 123

    • DOI

      10.1007/JHEP01(2014)123

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstructing Supersymmetric Contribution to Muon Anomalous Magnetic Dipole Moment at ILC2014

    • Author(s)
      Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Sho Iwamoto, Teppei Kitahara, Takeo Moroi
    • Journal Title

      Phys.Lett. B

      Volume: 728 Pages: 274-281

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2013.11.068

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bino-Higgsino Mixed Dark Matter in a Focus Point Gaugino Mediation2013

    • Author(s)
      Tsutomu T. Yanagida, Norimi Yokozaki
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1311 Pages: 020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Closer Look at Gaugino Masses in Pure Gravity Mediation Model/Minimal Split SUSY Model2013

    • Author(s)
      Keisuke Harigaya, Masahiro Ibe, Tsutomu T. Yanagida
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1312 Pages: 016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scalar Trapping and Saxion Cosmology2013

    • Author(s)
      Takeo Moroi, Kyohei Mukaida, Kazunori Nakayama, Masahiro Takimoto
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1306 Pages: 040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decoupling Can Revive Minimal Supersymmetric SU(5)2013

    • Author(s)
      Junji Hisano, Daiki Kobayashi, Takumi Kuwahara, Natsumi Nagata
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1307 Pages: 038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QCD Corrections to Quark (Chromo)Electric Dipole Moments in High-scale Supersymmetry2013

    • Author(s)
      Kaori Fuyuto, Junji Hisano, Natsumi Nagata, Koji Tsumura
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1312 Pages: 010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phenomenology of light fermionic asymmetric dark matter2013

    • Author(s)
      Biplob Bhattacherjee, Shigeki Matsumoto, Satyanarayan Mukhopadhyay, Mihoko M. Nojiri
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1310 Pages: 032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AMS-02 Positrons from Decaying Wino in the Pure Gravity Mediation Model2013

    • Author(s)
      Masahiro Ibe, Shigeki Matsumoto, Satoshi Shirai, Tsutomu T. Yanagida
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1307 Pages: 063

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A natural scenario for heavy colored and light uncolored superpartners2013

    • Author(s)
      Gautam Bhattacharyya, Biplob Bhattacherjee, Tsutomu T. Yanagida, Norimi Yokozaki
    • Journal Title

      Phys.Lett. B

      Volume: 725 Pages: 339-343

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2013.07.040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-Universalities in Pure Gravity Mediation2013

    • Author(s)
      Jason L. Evans, Keith A. Olive, Masahiro Ibe, Tsutomu T. Yanagida
    • Journal Title

      Eur.Phys.J. C

      Volume: 73 Pages: 2611

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-013-2611-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Grand Unification in High-scale Supersymmetry2013

    • Author(s)
      Junji Hisano, Takumi Kuwahara, Natsumi Nagata
    • Journal Title

      Phys.Lett. B

      Volume: 723 Pages: 324-329

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2013.05.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probing Bino contribution to muon g-22013

    • Author(s)
      Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Teppei Kitahara, Takahiro Yoshinaga
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1311 Pages: 013

    • DOI

      10.1007/JHEP11(2013)013

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Review of Electric Dipole Moments (EDMs)2014

    • Author(s)
      Junji Hisano
    • Organizer
      Rencontres de Moriond “ELECTROWEAK INTERACTIONS AND UNIFIED THEORIES”
    • Place of Presentation
      Moriond, France
    • Year and Date
      20140315-20140321
    • Invited
  • [Presentation] Tasks in Next 10 Years - A personal view on future of searches for beyond the standard model -2013

    • Author(s)
      Junji Hisano
    • Organizer
      KMI International Symposium 2013on ``Quest for the Origin of Particles and the Universe''(KMI 2013)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20131211-20131213
    • Invited
  • [Presentation] Flavor and CP Violations as Probes of BSM Physics2013

    • Author(s)
      Takeo Moroi
    • Organizer
      The 3rd KIAS Phenomenology Workshop
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20131111-15
  • [Presentation] Wino Dark Matter Revisited2013

    • Author(s)
      Shigeki Matsumoto
    • Organizer
      The 3rd KIAS Workshop on Particle Physics and Cosmology
    • Place of Presentation
      KIAS, Korea
    • Year and Date
      20131111-15
  • [Presentation] EDMs and beyond the standard model2013

    • Author(s)
      Junji Hisano
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会(高知大学)
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      20130923-20130923
    • Invited
  • [Presentation] 126 GeV Higgs から テラスケールへ2013

    • Author(s)
      Koichi Hamaguchi
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会(高知大学)
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      20130921-20130921
    • Invited
  • [Presentation] Pure Gravity Mediation2013

    • Author(s)
      Tsutomu Yanagida
    • Organizer
      Current Themes in High Energy Physics and Cosmology
    • Place of Presentation
      Niels Bohr Institute, Copenhagen, Denmark
    • Year and Date
      20130812-20130816
    • Invited
  • [Presentation] A dark matter charged under U(1) (B-L)2013

    • Author(s)
      Shigeki Matsumoto
    • Organizer
      Third Workshop on Flavor Symmetries, FLASY13
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      20130701-20130705
    • Invited
  • [Presentation] Supersymmetry after Higgs discovery2013

    • Author(s)
      Koichi Hamaguchi
    • Organizer
      Higgs and Beyond
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20130606-20130606
    • Invited
  • [Presentation] Supersymmetry after Higgs discovery2013

    • Author(s)
      Koichi Hamaguchi
    • Organizer
      ECFA Linear Collider Workshop 2013
    • Place of Presentation
      DESY, Hamburg, Germany
    • Year and Date
      20130529-20130529
    • Invited
  • [Presentation] Probing Beyond-the-Standard-Model Physics with Inflationary Gravitational Waves2013

    • Author(s)
      Takeo Moroi
    • Organizer
      PLANCK 2013
    • Place of Presentation
      Bonn, Germany
    • Year and Date
      20130520-24
  • [Presentation] Proton Decay in SUSY GUTs revisited2013

    • Author(s)
      Junji Hisano
    • Organizer
      2013 International Workshop on Baryon and Lepton Number Violation (BLV2013):From the Cosmos to the LHC
    • Place of Presentation
      MPIK Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      20130408-20130411
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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