| 研究課題/領域番号 |
19K03860
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
瀬戸 治 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40547741)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 右巻きニュートリノ / バリオン数非対称性 / 初期宇宙 / 宇宙の物質反物質非対称性生成 / 重力波 / 相転移 / 暗黒物質 / ニュートリノ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
極端に小さなニュートリノの質量の起源は、その大元となっている重い右巻きニュートリノの質量とその生成機構の同定によって解明される。本研究では、初期宇宙に起こった右巻きニュートリノ質量生成を引き起こす真空の相転移により発生する重力波観測を通じて、重い右巻きニュートリノの質量を推定すると共に、右巻きニュートリノの質量生成機構を解明する。
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| 研究成果の概要 |
最も有望な素粒子模型でゲージ相互作用による輻射補正の効果のみで大振幅の重力波を生成するのに必要な強い一次相転移が実現できる場合の条件を同定し、右巻きニュートリノ質量生成する湯川結合定数による輻射補正も考慮した有効ポテンシャルに基づいて、右巻きニュートリノ質量を生成する湯川結合の効果はスペクトルに現れることを見出した。関連する宇宙論的帰結として、宇宙の物質反物質非対称生成と暗黒物質についても研究を行った。数百 GeV 程度の質量の右巻きニュートリノによって宇宙の物質反物質非対称性が説明できる素粒子模型の提唱、B－Lゲージ相互作用をする暗黒物質の模型を提唱した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、ニュートリノの質量の起源を探る研究の一環として加速器では発見しにくい重い右巻きニュートリノを質量起源と相互作用を宇宙論的考察と重力波を使って探ろう、というものである。素粒子の質量起源の問題だけに留まらず、宇宙の物質生成の機構にも関連ししており、世界の物質の起源の解明が進むという点でその社会的意義は大きい。
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