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宇宙のバリオン数生成機構の解明とニュートリノの質量

研究課題

研究課題/領域番号 16540230
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

柳田 勉  東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10125677)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードニュートリノ / 宇宙のバリオン数 / インフレーション宇宙 / 超対称性 / 超重力理論 / グラビティーノ / ニュートリノの質量
研究概要

ニュートリノの小さな質量を説明するSeesaw機構によれば、その小さい質量は非常に重いMajoranaニュートリノが存在することを予言する。この重いニュートリノは宇宙の温度がその質量より高ければ大量に生成される。その後、宇宙が膨張し、重いニュートリノの質量より宇宙の温度が下がってくると重いニュートリノの崩壊が始まる。ここで重要なのはMajorana型の質量がレプトン数を破る点である。このために、重いニュートリノはレプトンへの崩壊と反レプトンへの崩壊が可能になる。CPが破れていればレプトンへの崩壊率と反レプトンへの崩壊率は互いに異なる。つまり、この崩壊によりネットなレプトン数が生成される。この生成されたレプトン数はKRS効果によりバリオン数に変換される。このようにして、宇宙のバリオン数が生成される。本研究では、この機構と観測されたニュートリノの質量が矛盾しないことを示した。
宇宙のバリオン数の生成を考える上で宇宙のインフレーション後の再加熱過程の考察は不可欠である。本研究の最終年度では、インフラトンの崩壊を超対称性重力理論の枠内で考察した。超対称性が破れると重力子の相棒のグラビチーノが質量を持つ。その質量は超対称性の破れをクォークやレプトンの世界に伝える方法によって異なり、現在のところ未知のパラメターである。上記のバリオン数生成機構はこの超対称性の破れを伝える機構に重要な制限を与える。本研究では、宇宙のバリオン数と矛盾しない超対称性の破れを伝える機構として、Gauge mediationとAnomaly mediationが選ばれることを示した。この結果は来年度から始まるLHC実験により検証されると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (48件)

  • [雑誌論文] Possible Signals of Wino LSP at the Large Hadron Collider.2007

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, Takeo Moroi, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 644

      ページ: 355-360

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Possible Signals of Wino LSP at the Large Hadron Collider.2007

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, Takeo Moroi, T.T.Yagagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,644

      ページ: 355-360

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spontaneous Non-thermal Leptogenesis in High-scale Inflation Models.2006

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo, Fuminobu Takahashi, T. T. Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D 74

      ページ: 123523-123523

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Inflation Model with Anomaly-mediated Supersymmetry Breaking.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, Y.Shinbara, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 642

      ページ: 165-170

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Inflaton decay through supergravity effects.2006

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo, Masahiro Kawasaki, Fuminobu Takahashi, T. T. Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 642

      ページ: 518-524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Gravitino-overproduction problem in inflationary universe.2006

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kawasaki, Fuminobu Takahashi, T. T. Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D 74

      ページ: 43519-43519

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Polonyi Problem and Upper bound on Inflation Scale in Supergravity.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, Y.Shinbara, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 639

      ページ: 534-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gravitino overproduction in inflaton decay.2006

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kawasaki, Fuminobu Takahashi, T. T. Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 638

      ページ: 8-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Minimal supergravity, inflation, and all that.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, K.-I.Izawa, Y.Shinbara, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 637

      ページ: 21-26

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Taming the runaway problem of inflationary landscapes.2006

    • 著者名/発表者名
      Lawrence J., Hall, Taizan Watari, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D 73

      ページ: 103502-103502

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Higher-dimensional origin of the inverted mass hierarchy for neutrino.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tanimoto, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 633

      ページ: 567-572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Testing the see-saw mechanism at collider energies.2006

    • 著者名/発表者名
      S.F.King, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 114

      ページ: 1035-1043

    • NAID

      110002961836

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spontaneous Non-thermal Leptogenesis in High-scale Inflation Models.2006

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo, Fuminobu Takahashi
    • 雑誌名

      Physical Review D,74

      ページ: 123523-123523

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Inflation Model with Anomaly-mediated Supersymmetry Breaking.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, Y.Shinbara, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,642

      ページ: 165-170

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Inflation decay through supergravity effects.2006

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo, Masahiro Kawasaki, Fuminobu Takahashi, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,642

      ページ: 518-524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Gravitino-overproduction problem in inflationary universe.2006

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kawasaki, Fuminobu Takahashi, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D,74

      ページ: 43519-43519

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Polonyi Problem and Upper Bound on Inflation Scale in Supergravity.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, Y.Shinbara, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,639

      ページ: 534-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gravitino overproduction in inflation decay.2006

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kawasaki, Fuminobu Takahashi, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,638

      ページ: 8-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Minimal supergravity, inflation, and all that.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, K.-I.Izawa, Y.Shinbara, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,637

      ページ: 21-26

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Taming the runaway problem of inflationary landscapes.2006

    • 著者名/発表者名
      Lawrence J.Hall, Taizan Watari, T.T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D,73

      ページ: 103502-103502

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A High-dimensional origin of the inverted mass hierarchy for neutrino.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tanimoto, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,633

      ページ: 567-572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Polonyi Problem and Upper bound on inflation Scale in Supergravity.2006

    • 著者名/発表者名
      Ibe, M., Shinbara, Y., Yanagida, T.T.
    • 雑誌名

      Physics Letters B 639

      ページ: 534-540

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Eluding the BBN constraints on the stable gravitino.2006

    • 著者名/発表者名
      Buchmuller, W., Hamaguchi, K., Ibe, M., Yanagida, T.T.
    • 雑誌名

      Physics Letters B 643

      ページ: 124-126

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A New inflation Model with Anomaly-mediated Supersymmetry Breaking.2006

    • 著者名/発表者名
      Ibe, M., Shinbara, Y., Yanagida, T.T.
    • 雑誌名

      Physics Letters B 642

      ページ: 165-170

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spontaneous Non-thermal Leptogenesis in High-scale inflation Models.2006

    • 著者名/発表者名
      Endo, Motoi, Takahashi, Fuminobu, Yanagida, T. T.
    • 雑誌名

      Physical Review D 74

      ページ: 123523-123523

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A HIGHER-DIMENSIONAL ORIGIN OF THE INVERTED MASS HIERARCHY FOR NEUTRINO.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaimoto, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 633

      ページ: 567-567

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Gauge-mediation model with a light gravitino of mass 0(10)eV and the messenger dark matter.2005

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Kazuhiro Tobe, Tsutomu Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 615

      ページ: 120-126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Leptogenesis as the origin of matter.2005

    • 著者名/発表者名
      W.Buchmuller, R.D.Peccei, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Annual Review of Nuclear and Particle Science 55

      ページ: 311-355

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dark matter and baryon asymmetry of the universe in large-cutoff supereravity.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, Takeo Moroi, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 620

      ページ: 9-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Gauge-mediation model with a light gravitino of mass 0(10) eV and the messenger dark matter.2005

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Kazuhiro Tobe, Tsutomu Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,615

      ページ: 120-126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dark matter and baryon asymmetry of the universe in large-cutoff supergravity.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, Takeo Moroi, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,620

      ページ: 9-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DARK MATTER AND BARYON ASYMMETRY OF THE UNIVERSE IN LARGE-CUTOFF SUPERGRAVITY2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 620

      ページ: 9-9

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 511-KEV GAMMA RAY FROM MODULI DECAY IN THE GALACTIC BLUGE2005

    • 著者名/発表者名
      M.Kawasaki, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 624

      ページ: 162-162

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] REALIZATION OF MINIMAL SUPERGRAVITY2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D70

      ページ: 35005-35005

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Solution to the baryon and dark matter coincidence puzzle in a ^~N dominated early universe.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 597

      ページ: 47-56

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Viable supersymmetry and leptogenesis with anomaly mediation.2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Ryuichiro Kitano, Hitoshi Murayama, Tsutomu Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D 70

      ページ: 75012-75012

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] GUT phase transition and hybrid inflation.2004

    • 著者名/発表者名
      Taizan Watari, T. Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 589

      ページ: 71-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neutrino induced lepton flavor violation in gauge mediated supersymmetry breaking.2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Tobe, James D.Wells, Tsutomu Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D 69

      ページ: 35010-35010

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Upper bound on gluino mass from thermal leptogenesis.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Fujii, M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 579

      ページ: 6-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thermal leptogenesis and gauge mediation.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Fujii, M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D 69

      ページ: 15006-15006

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Solution to the baryon and dark matter coincidence puzzle in a ~N dominated early universe.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, T.Inagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,597

      ページ: 47-56

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Viable supersymmetry and leptogenesis with anomaly mediation.2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Ryuichiro Kitano, Hitoshi Murayama, Tsutomu Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D,70

      ページ: 75012-75012

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] GUT phase transition and hybrid inflation.2004

    • 著者名/発表者名
      Taizan Watari, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,589

      ページ: 71-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neutrino induced lepton flavor violation in gauge mediated supersymmetry breaking.2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Tobe, James D.Wells, Tsutomu Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D,69

      ページ: 35010-35010

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Upper bound on gluino mass from thermal leptogenesis.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Fujii, M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B,579

      ページ: 6-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thermal leptogenesis and gauge mediation.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Fujii, M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D,69

      ページ: 15006-15006

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] VIABLE SUPERSYMMETRY AND LEPTOGENESIS WITH ANOMALY MEDIATION2004

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D70

      ページ: 75012-75012

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A SOLUTION TO THE BARYON AND DARK MATTER COINCIDENCE PUZZLE IN A ~N DOMINATED NIVERSE2004

    • 著者名/発表者名
      M.Ibe, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Physics Letters B 597

      ページ: 47-47

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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