• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

非対称暗黒物質模型の構築および探索手法についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 20J12783
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
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
研究機関東京大学

研究代表者

小林 伸  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード暗黒物質
研究開始時の研究の概要

本研究は、数々の宇宙観測から存在が示唆されている、暗黒物質という未知の物質の性質を解明しようと試みるものである。現在の宇宙では、暗黒物質と通常の物質(バリオン)の存在量が偶然に近い値になっているという問題がある。この問題を解決する方法として提案されている理論が非対称暗黒物質模型である。本研究では、この非対称暗黒物質模型の研究を発展させ、暗黒物質とバリオンの質量比を与える非対称暗黒物質の統一模型の構築、この模型の検証可能性の議論、および暗黒物質間に働く力を媒介する、ダークフォトンに関する研究を行う。これら3つの課題を明らかにすることで、暗黒物質の起源の解明を試みる。

研究実績の概要

本研究は、数々の宇宙観測から存在が示唆されている、暗黒物質という未知の物質の性質を解明しようと試みるものである。現在の宇宙では、暗黒物質と通常の物質(バリオン)の存在量が偶然に近い値になっているという問題がある。この問題を解決する方法として提案されている理論が非対称暗黒物質模型である。本研究では、この非対称暗黒物質模型の研究を発展させ、暗黒物質とバリオンの質量比を与える非対称暗黒物質の統一模型の構築、この模型の検証可能性の議論、および暗黒物質間に働く力を媒介する、ダークフォトンに関する研究を行う。これら3つの課題を明らかにすることで、暗黒物質の起源の解明を試みる。
昨年度までに、計画していた研究を論文という形で発表した。当該年度においては、これらの成果をさらに発展させる内容の研究を行なった。特に注力したのは、暗黒物質とダークフォトンの質量の関係を説明する模型である。これまでの模型では、暗黒物質の質量を強い相互作用の閉じ込めのエネルギースケールによって説明し、ダークフォトンの質量はヒッグス機構によって説明をしており、暗黒物質とダークフォトンの質量の間の大小関係は説明が難しいものになっていた。しかしながら、宇宙論との整合性を考えると、ダークフォトンは暗黒物質よりも軽くなければならず、質量の関係性を説明する能力に欠けていたのがこれまでの模型の短所であった。そこで本研究では、ダークフォトンの質量も閉じ込めのエネルギースケールで説明する機構を取り入れることによって、この短所を克服するような模型を提案した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Cosmological constraints on dark scalar2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Shin Kobayashi, Yuhei Nakayama, and Satoshi Shirai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics volume

      巻: 03 号: 3 ページ: 198-198

    • DOI

      10.1007/jhep03(2022)198

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Muon g-2 in gauge mediation without SUSY CP problem2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Shin Kobayashi, Satoshi Shirai, Yuhei Nakayama
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 7 号: 7 ページ: 98-98

    • DOI

      10.1007/jhep07(2021)098

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chiral composite asymmetric dark matter2021

    • 著者名/発表者名
      Ibe Masahiro、Kobayashi Shin、Watanabe Keiichi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2021 号: 7

    • DOI

      10.1007/jhep07(2021)220

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Probing dark matter self-interaction with ultrafaint dwarf galaxies2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Kohei、Ibe Masahiro、Kobayashi Shin、Nakayama Yuhei、Shirai Satoshi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 103 号: 2 ページ: 023017-023017

    • DOI

      10.1103/physrevd.103.023017

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cosmological constraint on vector mediator of neutrino-electron interaction in light of XENON1T excess2020

    • 著者名/発表者名
      Ibe Masahiro、Kobayashi Shin、Nakayama Yuhei、Shirai Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2020 号: 12 ページ: 004-004

    • DOI

      10.1007/jhep12(2020)004

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 間接探索実験における非対称暗黒物質の検証可能性2022

    • 著者名/発表者名
      小林伸
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 超対称性による重いアクシオンの実現2021

    • 著者名/発表者名
      小林 伸
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Oscillating Composite Asymmetric Dark Matter2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Shin
    • 学会等名
      KASHIWA DARK MATTER SYMPOSIUM 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi