2023 Fiscal Year Annual Research Report
Unified Solutions of Neutrino Mass, Dark Matter and Experimental Anomalies by Scalar Extension
| Project/Area Number |
22KF0238
|
|---|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
兼村 晋哉 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (10362609)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
MONDAL TANMOY , 大学院理学研究科, 外国人特別研究員
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
|
| Keywords | ヒッグス物理 / CPの破れ / 加速器現象 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画は素粒子標準理論で説明できない現象を説明する新機構を備える新理論を提案することにあった。これまで提案されたニュートリノ質量生成のメカニズムを手がかりに、宇宙暗黒物質粒子を含みバリオン数生成も説明することを目指す。まず現在蓄積されつつある様々な素粒子実験のデータに抵触しない形で理論を探求する。構築した理論を実験で多角的に検証する可能性を理論的に調べる。宇宙バリオン数非対称問題の有力シナリオである電弱バリオン数生成は電弱対称性の破れの理論の拡張によって実現されるため、現在のさまざまな実験データの元での拡張ヒッグスセクターの取りうる形を研究することから始めた。最初の共同研究では、現在のLHC実験において許容される拡張ヒッグスセクターの湯川相互作用のあり方を検討し、wrong-sign 湯川相互作用と呼ばれる相互作用のモデルが棄却されずに存在することを見出した。さらにこのモデルは将来のLHC実験（高輝度LHC実験）で検証し得ることを見出した。この研究は受入研究者、モンダル氏、阪大助教の柳生慶氏の共著であり、本論文は学術雑誌Journal of High Energy Physicsから出版された。次に電弱バリオン数生成が現在のデータの元で実現可能であることが示された nearly aligned two Higgs doublet model に注目し、ヒッグスポテンシャルにおけるCPの破れ位相の効果をコライダー実験で検証する可能性を研究した。その結果、高輝度LHC実験における重いヒッグス粒子対生成からの４光子シグナルを用いてヒッグスポテンシャルのCPの破れをダイレクトに見ることができることを見出した。この研究は受入研究者、モンダル氏、柳生慶助教と阪大大学院生の４名の共同研究であり、現在論文投稿中である。その一方で新メンバーも加えたヒッグス現象に関する共同研究も始めている。
|
