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TeVスケールにおける暗黒物質と電弱相転移の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12J09059
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

飛岡 幸作  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード素粒子現象論 / 超対称性 / ヒッグス粒子 / LHC実験 / 電弱対称牲の破れ / 暗黒物質 / 電弱対称性の破れ
研究概要

LHC実験により、ヒッグス粒子の存在が確牢し、現在までの解析ではその性質は素粒子標準模型で予言されていたものと合致している。しかし、標準模型は電弱対称性の破れの不自然さや、暗黒物質の存在など多くの問題を抱えているため、標準模型で素粒子模型は完成ではなく標準模型を超える理論の存在はやはり期待できる。研究計画に記載したとおり、電弱対称性の破れや暗黒物質の解明を目指し、多角的な研究を行なってきた。
電弱対称性を自然に引き起こす理論として超対称性理論がある。ただし、最小の模型では、観測されているヒッグス粒子の質量約125GeVを説明するには非常に大きな量子補正が必要であり、これが理論を不自然にするということはよく知られていた。そこで共同研究者とゲージシングレットがヒッグスセクターに2つ存在している時の模型を研究した。通常の超対称性模型と異なり、超対称性の破れのスケールが大きくなるほど、不自然さが取り除かれるという非常に興味深い性質を発見した。また、ヒッグス粒子の質量からは超対称性粒子スクォークが非常に重いという可能性も考えられる。もちろん、LHCで生成できないため、グルイーノの崩壊を調べることで、スクォークのフレーバー構造を明らかにする研究も行った。
また、ヒッグス2重項が標準模型のように1つではなく、2つあった場合の模型の研究も行った。この模型ではCP対称性の破れが一般的に生じ、それは電子や中性子の電気双極子に影響を及ぼす。この電気双極子への影響の見積もりは過去に行われていたが、ゲージ対称性に注意を払われず妥当な計算ではなかった。そこで、共同研究者とこの点を再計算し、ゲージ対称性を保持した計算結果を出した。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Gauge invariant Barr-Zee type contributions to fermionic EDMs in the two-Higgs doublet models2014

    • 著者名/発表者名
      T. Abe, J. Hisano, T. Kitahara, K. Tobioka
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 01 ページ: 106-106

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flavor of Gluino Decay in High-Scale Supersymmetry2013

    • 著者名/発表者名
      R, Sato, S. Shirai, K. Tobioka
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10 ページ: 157-157

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Natural Higgs Mass in Supersymmetryfrom Non-Decoupling Effects2013

    • 著者名/発表者名
      X. Lu, H. Murayama, JT. Ruderman, K. Tbbioka
    • 雑誌名

      arXiv. org e-prints

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Search for the Top Partner at the LHC using Multi-b-Jet Channels2012

    • 著者名/発表者名
      張ヶ谷圭介
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 86 号: 1 ページ: 15005-15005

    • DOI

      10.1103/physrevd.86.015005

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact Supersymmetry2012

    • 著者名/発表者名
      H. Murayama, Y. Nomura, S. Shirai, K. Tobioka
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 86 号: 11 ページ: 115014-115014

    • DOI

      10.1103/physrevd.86.115014

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gluino Decay as a Probe of High Scale Supersymmetry Breaking2012

    • 著者名/発表者名
      R. Sato, S. Shirai, K. Tobioka
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 11 ページ: 41-41

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Diphoton Signal of the Higgs Bosori and the Muon g-2 in Gauge Mediation Models2012

    • 著者名/発表者名
      R. Sato, N. Yokozaki, K. Tobioka
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 800 ページ: 441-445

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Natural Higgs Mass in Super8ymmetry from Non-Decoupling Effects2013

    • 著者名/発表者名
      飛岡幸作
    • 学会等名
      KEK-PH 2013
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2013-10-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ANatural Higgs Mass in Supersymmetry from Non-Decoupling Effects2013

    • 著者名/発表者名
      飛岡幸作
    • 学会等名
      Corfu 2013
    • 発表場所
      Corfu, Greece
    • 年月日
      2013-09-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Compact Supersymmetry++2013

    • 著者名/発表者名
      飛岡幸作
    • 学会等名
      Supersymmetry 2013
    • 発表場所
      ICTP, Trieste, Italy
    • 年月日
      2013-08-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Scenario of Compressed BSM2013

    • 著者名/発表者名
      飛岡幸作
    • 学会等名
      基研研究会LHC vs Beyond Standard Model
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Compact Supersymmetry2012

    • 著者名/発表者名
      飛岡幸作
    • 学会等名
      素粒子物理学の進展2012
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Compact Supersymmetry and 125 GeV Higgs2012

    • 著者名/発表者名
      飛岡幸作
    • 学会等名
      Supersymmetry2012
    • 発表場所
      Peking Univ.Beijing, China(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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