2020 Fiscal Year Annual Research Report
Upper bound on mass of supersymmetric dark matter
Publicly Offered Research
| Project Area | New expansion of particle physics of post-Higgs era by LHC revealing the vacuum and space-time structure |
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| Project/Area Number |
19H04609
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
白井 智 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (10784499)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 暗黒物質 / 超対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超対称性を持つように拡張された標準模型は最も有望視されている新物理候補の一つである。この超対称性標準模型は標準模型にあった様々な問題を解決することが知られており、特に暗黒物質の予言は最も重要な要素である。しかしながら、史上最大の加速器実験であるLHC実験をもってしても現在までに超対称性の兆候は見つかっていない。仮に超対称性が自然界に実現したとしてもなぜ現在までに発見されていないのか？という問いに対する最も単純な回答は超対称性のスケールが大きすぎて現在の実験に届いていないということだろう。では超対称のスケールには上限があるのであろうか？この問いに対しては暗黒物質の存在量から制限がつけられると期待される。
2019年度では暗黒物質とカラー電荷をもつ超対称性粒子の質量が極めて縮退した場合に、QCDの非摂動効果によってその存在量が極めて抑制され、100 TeVを超える質量をもつ超対称性暗黒物質が現在の観測と矛盾しないことを明らかにした。しかしながら、暗黒物質の存在量の予言は宇宙初期でのプラズマの熱力学的特性などによって左右される。2020年度では暗黒物質の存在量をより正確に推定するためにこれらの熱力学的特性を詳細に調べ、最も精密な暗黒物質の存在量予言を可能にした。またこれらの予言に伴う理論誤差も明らかにした。この結果は超対称性のみならず幅広い範囲の暗黒物質や重力波の存在量にとって重要であり、さまざまな模型についての応用が期待される。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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