| 研究課題/領域番号 |
21J11444
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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 |
榎本 一輝 (2021) 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特別研究員(PD)
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| 特別研究員 |
榎本 一輝 (2022) 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | レプトン数保存の破れ / ニュートリノ質量 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
素粒子標準理論は様々な素粒子・原子核実験の結果を説明することに成功した理論である。その一方で、素粒子標準理論では説明することのできない現象がいくつか知られている。その一つがニュートリノの持つ微小な質量である。この微小質量の起源の有力な候補の一つにレプトン数保存則の破れがある。標準理論の奥に潜む新物理がレプトン数保存則を破っていた場合、将来の地下実験や加速器実験で特徴的なシグナルの観測が期待される。私の研究では、現在または将来の諸実験を用いてレプトン数を破る新物理をどのように探索し、異なる新物理理論を区別、検証するかについて広く網羅的に調べる。
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| 研究実績の概要 |
我々は昨年度に引き続きレプトン数の破れを伴うある1つの新物理模型に着目し、その現象論について研究を進めた。この模型では新しく追加された右巻きニュートリノのマヨラナ質量によってレプトン数が破れており、これが量子効果を通じて、現在観測されているニュートリノの微小質量を生成する。また、この模型は拡張されたヒッグスポテ ンシャルを含んでおり、これによって暗黒物質、バリオン数非対称性の問題も同時に説明できる可能性がある。この模型の原案は先行研究によって提唱されたが、我々はこの模型のヒッグスポテンシャルを一般化し、新たな模型の構築を行った。この拡張により、ヒッグスポテンシャルと湯川相互作用にそれぞれCPを破る独立な位相が導入される。これらの干渉効果を用いることで電子の電気双極子モーメント測定からの厳しい制限を回避しつつ、十分なバリオン数非対称性を生成することが可能となる。この模型におけるニュートリノ質量生成、暗黒物質、バリオン数生成などを調べた上げた結果、現在知られている実験的、理論的制限をすべて満たしつつ、３つの問題を全て同時に説明できるベンチマークシナリオを昨年度の研究において発見した。本年度、我々はこのベンチマークシナリオについてより詳細な研究を行った。まず、このベンチマークシナリオを仮定した場合、将来の加速器実験、フレーバー実験などでどのようなシグナルが予測されるか、またそのシグナルを将来実験で検証することが可能であるかについて調べた。次に、暗黒物質の残存量をより精密に評価した。特に、この模型における暗黒物質の二光子消滅過程はこれまで近似を用いて評価されていたが、ループ積分を厳密に実行することで近似を用いない表式を初めて導出した。現在これらの研究結果をまとめて論文を作成中である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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