2016 Fiscal Year Annual Research Report
Spontaneous Symmetry Breaking in astro, particle, condensed matter, and atomic physics
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26400241
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村山 斉 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (20222341)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 素粒子物理 / 原子・分子物理 / 宇宙物理 / 数理物理 / 物性物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
去年の報告書の「今後の研究の推進方策」で提案した通り、H28年度は暗黒物質が擬南部・ゴールドストン粒子である「強く相互作用する重い粒子」(SIMP)の可能性を中心に、自発的な対称性の破れが宇宙論に与える影響を系統的に調べた。特に標準模型との相互作用が、光子とkinetic mixingを持つdark photonである場合について、競合するグループの論文の様々な間違いを指摘し、現在の制限を満たすパラメータを定めた。そして将来的な検証としては、現在建設中のSuperKEK-Bでは、monophoton信号でmissing massを測定することにより、原理的に強い相互作用による共鳴状態を観測してspectroscopyが可能であることを指摘した。さらにすばる望遠鏡に現在製作中の多天体分光器PFSを取り付けて矮小銀河の質量分布を精密測定し、暗黒物質の自己相互作用を測ることが決定的な検証となるが、その第一歩としてHSCによる撮像観測から、今まで最も暗い矮小銀河を発見した。将来の分光観測の候補となる。現在さらにアキシオンによる相互作用の場合、またSIMPがスピン１のゲージ粒子である場合にも考察を進めている。加えて、こうした軽い暗黒物質の、質量パワースペクトルへの影響も調べて、出版済みである。
一方有効場理論についても、提案通り有効演算子の系統的な分類の方法を考察し、一般論を構築し、現在100ページに迫る論文を執筆中である。線形表現の場合は共形場理論、非線形表現の場合にはホッジ理論が使えることがわかった。また有効場の理論を構築する際、軽い粒子と重い粒子が両方飛ぶループのグラフからくるマッチングが必要な場合についても、昨年度提案した共変微分展開の方法が使えることを示し、関連論文の誤りを指摘し、現在投稿中である。
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[Journal Article] Prime Focus Spectrograph (PFS) for the Subaru Telescope: Overview, recent progress, and future perspectives2016
Author(s)
Naoyuki Tamura, Naruhisa Takato, Atsushi Shimono, Yuki Moritani, Kiyoto Yabe, Yuki Ishizuka, Akitoshi Ueda, Yukiko Kamata, Hrand Aghazarian, Stephane Arnouts et al.
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Journal Title
SPIE proceeding digital library
Volume: 9908
Pages: 99081
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] SIMP Spectroscopy2016
Author(s)
Yonit Hochberg , Eric Kuflik, Hitoshi Murayama
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Journal Title
The Journal of High Energy Physics
Volume: 1605
Pages: 090
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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