| 研究課題/領域番号 |
20H01898
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
淺賀 岳彦 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70419993)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 暗黒物質 / ニュートリノ / マヨラナ粒子 / ニュートリノ質量 / 右巻きニュートリノ / 実験検証 / マヨラナ性 / 新物理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
宇宙背景輻射の精密観測などにより、我々の宇宙に対する理解は飛躍的に進歩し、驚愕の事実が明らかになった。宇宙のエネルギーの約95％は、未知の暗黒エネルギーと暗黒物質が担っていることが判明した。特に暗黒物質の問題は、素粒子物理の標準模型に候補が含まれておらず、新物理が存在することが確実であり、その解明は現代物理学最重要課題の一つである。
そこで、本課題の核心をなす学術的「問い」は、以下の２つである。
(1)「暗黒物質を記述する基礎理論は何か？」(2)「どのように暗黒物質を実験検証するか？」
これらの問いに答え、新しい素粒子・宇宙物理を記述する理論を構築することが本研究の目的である。
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| 研究成果の概要 |
標準模型を超える新しい理論体系を探究することは、現代物理学の重要な課題の一つである。特に、我々の宇宙の成り立ちを説明するためには、標準模型では十分でないことが判明している。本課題では、宇宙物理に関わる問題として暗黒物質を取り上げ、近年指摘された素粒子ニュートリノの質量起源を手がかりに、新素粒子右巻きニュートリノが宇宙暗黒物質となる可能性を検討した。この粒子は、通常のクォークやレプトンと違い、粒子と反粒子が同一であるマヨラナ粒子である。そこで、このマヨラナ性をいかに実験的に検証するかを研究した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質を構成する素粒子にはクォークとレプトンが存在する。これらの粒子はディラック粒子と呼ばれ、それぞれの粒子には質量と寿命は同じだが、電荷などが反対の反粒子が存在する。本研究で対象とした右巻きニュートリノは、粒子と反粒子が同一のマヨラナ粒子であり、これまでに実験的にその存在が確認されておらず、その探索に向けて様々な研究が進められている。本課題では、この自然界に存在する物質の根本的な性質に対する問いに答えるために、研究を進めた。特に、素粒子ニュートリノの質量獲得機構を説明する新しいマヨラナ粒子の実験的な探索に対して、重要な提言を行なった。理論研究ではあるが、実験分野にも大きな貢献を果たした。
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