2022 Fiscal Year Research-status Report
軽い新粒子が媒介する荷電レプトンフレーバーの破れとその起源
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22K03622
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
下村 崇 宮崎大学, 教育学部, 准教授 (00447278)
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2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | レプトンフレーバーの破れ / 軽い新粒子 / 暗黒物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般にニュートリノの質量生成に伴ってレプトンフレーバーの破れが現れる。レプトンフレーバーの破れは新粒子の崩壊にも現れるうる事に着目し、軽い新粒子の崩壊に対する検証可能性を調べた。特に現在進行中のFASER実験での検証を想定し、数GeV以下の質量と一般的な4つの相互作用型に対して検証可能領域を明らかにした。またFASER実験での最大感度を評価するためフレーバーの破れは電子型とミュー型とした。解析の結果、FASER実験での検証は難しいが、アップグレード版として計画されているFASER2実験ではより広いパラメーター領域を検証可能である事を明らかにした。この結果により、ニュートリノの質量生成機構を持つ模型を軽い新粒子の崩壊を通してどこまで取捨選択できるかを明らかにした。
またレプトンフレーバーの破れの起源となるニュートリノ質量の生成機構と暗黒物質との関連についても研究を行った。統一理論に動機づけられ たB-L対称性を持つ模型を考え、その模型でステライルニュートリノが暗黒物質になるシナリオを調べた。軽い粒子の崩壊によって生成されるこれまで見落とされていた衝突項とゲージ粒子の縦波項を考慮に入れた解析を行い、模型の許容領域が従来のそれから大きく変更される事を明らかにした。解析は質量スペクトラムは場合分して行い、それぞれの場合で衝突項または縦波項が重要となるかを明らかにした。これによりこの模型での暗黒物質の可能性について検証するべきパラメーターを明らかにした。
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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
FASER実験での軽い新粒子の崩壊を通したレプトンフレーバーの破れの検証可能性については既に論文にしている。現在はさらに詳細な解析を行いつつ、模型構築を行なっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はレプトンフレーバーの破れを検証するためのより詳細な解析を行う。またニュートリノ質量生成と暗黒物質の関係についても研究を行っていく。
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| Causes of Carryover |
サバティカル研修中で出張が出来なかったため。今年度はより多くの国内外の会議、研究会に参加し研究発表と最新の知見の取得をし、また共同研究者の研究打ち合わせを行う予定である。
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