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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ニュートリノ質量起源としての新型ヒッグス模型の宇宙論的研究

Publicly Offered Research

Project AreaUnification and Development of the Neutrino Science Frontier
Project/Area Number 26105514
Research InstitutionHokkai-Gakuen University

Principal Investigator

瀬戸 治  北海学園大学, 工学部, 准教授 (40547741)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsニュートリノフィリックヒッグス場
Outline of Annual Research Achievements

本研究計画の目的は、複数のヒッグ場を持つ素粒子模型の一種でニュートリノの質量の起源の生成のみを担うヒッグス場(ニュートリノフィリックヒッグス模型)の宇宙論・宇宙物理的の側面を研究し、ニュートリノ質量起源としてのニュートリノフィリックヒッグス模型の性質や構造、実験・観測的制限を明らかにすることです。
前年度は申請時の予定を上回るペースで結果を出すことが出来、申請当時の計画課題としては、不活性ニュートリノ暗黒物質の解析、のみを残す状態となっていました。この研究を始めるため、ニュートリノフィリックヒッグス場とニュートリノの結合について検討した際に、この結合を通じて125ギガ電子ボルトの質量を持つ標準模型的なヒッグス粒子が、非標準的な崩壊パターンで崩壊し得ることに気がついた。2015年からLHC実験のセカンドランが始まっておりヒッグス粒子に関するデータも蓄積されることが予想されたので、計画を変更し、このヒッグス粒子の非標準的な崩壊モードに関する研究を優先させることとした。その非標準的崩壊モードとはニュートリノへ崩壊することによるヒッグス粒子の不可視崩壊で、他のヒッグス粒子の質量スペクトル次第では非常に大きくなることを見いだし、論文として発表した。この優先順位変更のため当初解析予定であった不活性ニュートリノ暗黒物質の計画は実行できなかったが、不活性ニュートリノやアクシオン的粒子の検出を主目的としてセルンで検討中の将来のビームダンプ実験である ShiP 実験に関する物理研究論文に寄稿した為、その代替研究として十分な貢献ができた。当該論文は Reports on Progress in Physics 誌に受理され現在印刷中。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] アラバマ大学/ノースウエスタン大学/マサチューセッツ工科大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      アラバマ大学/ノースウエスタン大学/マサチューセッツ工科大学
    • # of Other Institutions
      3
  • [Int'l Joint Research] セルン(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      セルン
  • [Int'l Joint Research] DESY/ハイデルベルグ大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      DESY/ハイデルベルグ大学
  • [Int'l Joint Research] ビクトリア大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      ビクトリア大学
  • [Int'l Joint Research] グルノーブル大学/リヨン大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      グルノーブル大学/リヨン大学
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      5
  • [Journal Article] A facility to Search for Hidden Particles at the CERN SPS: the SHiP physics case2016

    • Author(s)
      Sergey Alekhin et al.
    • Journal Title

      Reports on Progress in Physics

      Volume: 79

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Entropy production by domain wall decay in the NMSSM2015

    • Author(s)
      Hironori Hattori, Tatsuo Kobayashi, Naoya Omoto, Osamu Seto
    • Journal Title

      Physicsl Review D

      Volume: 92 Pages: 103518

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.92.103518

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Large invisible decay of a Higgs boson to neutrinos2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Journal Title

      Physicsl Review D

      Volume: 92 Pages: 073005

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.92.073005

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dilution of axion dark radiation by thermal inflation2015

    • Author(s)
      Hironori Hattori, Tatsuo Kobayashi, Naoya Omoto, Osamu Seto
    • Journal Title

      Physicsl Review D

      Volume: 92 Pages: 023517

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.92.023517

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Beginning of Universe through large field hybrid inflation2015

    • Author(s)
      Tatsuo Kobayashi, Osamu Seto
    • Journal Title

      Modern Physics Letters A

      Volume: 31 Pages: 1550106

    • DOI

      10.1142/S0217732315501060

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Singlet doublet mixed complex scalar dark matter2016

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      12th UCLA dark matter symposium
    • Place of Presentation
      UCLA、アメリカ
    • Year and Date
      2016-02-17 – 2016-02-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New invisible decay modes of the SM-like Higgs boson2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      26th Busan Workshop on particle physics, string theory and cosmology
    • Place of Presentation
      釜山、韓国
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] New invisible decay modes of the SM-like Higgs boson2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      Particle Cosmology and beyond 2015
    • Place of Presentation
      金沢、石川
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Galactic Center excess by two Higgs doublet portal scalar dark matter2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      TeV Particle Astrophysics 2015
    • Place of Presentation
      柏、千葉
    • Year and Date
      2015-10-26 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Galactic Center excess by Higgs portal dark matter2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      12th Conference in the Symposium on Cosmology and Particle Astrophysics
    • Place of Presentation
      大田、韓国
    • Year and Date
      2015-10-12 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Galactic Center excess by Higgs portal dark matter2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      XIV International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
    • Place of Presentation
      トリノ、イタリア
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dulition of axion dark radiation2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      The 2015 Europhysics Conference on High Energy Physics-HEP 2015
    • Place of Presentation
      ウィーン、オーストリア
    • Year and Date
      2015-07-22 – 2015-07-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙論屋から見たILC2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      ILC 夏の合宿 2015
    • Place of Presentation
      伊香保温泉、群馬
    • Year and Date
      2015-07-18 – 2015-07-21
    • Invited
  • [Presentation] Invisible decay of a Higgs boson and dark matter2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      CosKASI Dark Matter Workshop 2015
    • Place of Presentation
      大田、韓国
    • Year and Date
      2015-06-09 – 2015-06-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ILC prospect for testing Higgs portal WIMP motivated by Galactic Center excess2015

    • Author(s)
      Osamu Seto
    • Organizer
      Asian Linear Collider Workshop (ALCW2015)
    • Place of Presentation
      つくば、茨城
    • Year and Date
      2015-04-20 – 2015-04-25
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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