| 研究課題/領域番号 |
19J13812
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浅井 健人 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | ニュートリノ現象論 / ゲージ対称性 / バリオン非対称生成 / 暗黒物質 / フレーバー対称性 / ニュートリノ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
フレーバーに依存したU(1)ゲージ群による拡張模型の下で、ミューオンの異常磁気能率などの低エネルギー物理に与える影響、およびレプトジェネシスによるバリオン非対称の生成といった現象論・宇宙論を議論する。
その後、前述の模型の枠内で暗黒物質を含む模型を構築する。暗黒物質の候補としては右巻きニュートリノのほか、他の標準模型を超える物理からの要請される場を考える。また、超対称模型にあたえる影響を調べると共にや大統一模型の構築を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本年度の研究では、最小拡張U(1)_(μ-τ)模型におけるニュートリノに関する物理量への制限を解析した前年度の研究に基づき、その枠組みにおいて宇宙の物質・反物質非対称性を実現できるかを議論した。具体的には、インフラトンの崩壊によって重い右巻きニュートリノが生成され、その右巻きニュートリノの崩壊によって物質・反物質非対称性が生成される非熱的レプトジェネシスと呼ばれるシナリオを考えた。CP位相といったニュートリノのパラメーターが実験によって測定されているニュートリノ混合角や質量の二乗差によって決まってしまう本模型において、非熱的レプトジェネシスによる物質・反物質非対称性の生成が、Planck衛星のCMB観測によるインフレーション模型や軽いニュートリノの質量への制限に抵触することなく実現しうることを明らかにした。
また、U(1)_(μ-τ)電荷を持つ暗黒物質を含む模型を議論した。Thermal freeze-out機構のもと、この模型が実験や観測の制限を回避し、ミューオンの異常磁気能率を説明しつつ、暗黒物質の残存量が説明できるかを議論した。その結果、暗黒物質のU(1)_(μ-τ)電荷が大きければ、両方を自然に説明することができることを明らかにした。さらに、銀河中心に存在する暗黒物質の対消滅によって生じたニュートリノによる暗黒物質の間接検出についても議論した。この模型では暗黒物質は主にsecludedタイプの対消滅をする。この論文では、Secluded対消滅する暗黒物質のニュートリノによる間接検出を初めて議論し、ニュートリノ検出装置による対消滅断面積への制限を求めた。
以上のように、前年度はレプトンフレーバーに依存するU(1)ゲージ群の持つ性質による模型の特徴、制限について議論し、本年度はその結果を利用してU(1)_(μ-τ)模型における現象論や実験による検証を議論した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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