2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism for generating baryonic and dark matter in the universe and particle physics model beyond the Standard Model
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25400249
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
淺賀 岳彦 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70419993)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 篤史 京都産業大学, 益川塾, 研究員 (60567519) [Withdrawn]
谷本 盛光 新潟大学, 自然科学系, フェロー (90108366)
中野 博章 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60262424)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 素粒子論 / ニュートリノ / 宇宙暗黒物質 / 宇宙バリオン数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の目標は、素粒子標準模型に内在するニュートリノ質量、宇宙暗黒物質、および宇宙バリオン数の問題を同時に解決する可能性を持つ新しい素粒子「軽い右巻きニュートリノ」の現象を、加速器物理から初期宇宙の反応まで多角的に研究することである。
今年度の成果の一つとして、右巻きニュートリノを含む高次元演算子の影響を研究した。このような新しい相互作用が現れるとインフレーション宇宙後の再加熱時に右巻きニュートリノが微量生成される可能性がある。そこで、この付加的にな生成過程による右巻きニュートリノが宇宙暗黒物質になる可能性を検討した。さらに宇宙バリオン数生成機構への影響も調べた。その結果、付加的な効果により宇宙バリオン数生成が加速される可能性がある事を示した。
また、振動実験から指摘されているニュートリノ質量、および宇宙バリオン数を同時に説明できる右巻きニュートリノの性質を総括的に求めた。特に、GeVスケールの質量領域を考え、許される相互作用の強さ（具体的には右巻きニュートリノの混合角の大きさ）を求めた。この課題は、本研究の最終的な目標の一つとして設定していたものである。得られた結果を基に、将来の様々な実験計画での検証可能性を議論した。さらに、検証が比較的容易な混合角が大きい領域では、右巻きニュートリノの相互作用に独特のパターンが現れることを発見した。もし実験によりこれらのパターンが観測されると、ニュートリノに関する未知なる性質（質量階層性、CP対称性の破れ、Dirac粒子かMajorana粒子か）に対して重要な情報が得られることを示した。
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