超対称な素粒子模型が描く新たな宇宙像

• 研究課題/領域番号: 22740140
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 小池 正史 埼玉大学, 理工学研究科, 非常勤講師 (10447279)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 素粒子(理論) / ビッグバン元素合成 / 最小超対称標準模型 / 暗黒物質 / 始原リチウム欠損問題 / 始原リチウム7欠損問題 / 超対称模型 / レプトンフレーバーの破れ

研究概要

宇宙の暗黒物質の存在量と,始原リチウム7の欠損問題を同時に解決する提案として,最小超対称標準模型におけるビッグバン元素合成を分析した.本シナリオで両問題の同時解決の鍵となる負荷電スタウの初期宇宙における存在量をボルツマン方程式により追跡するとともに,スタウと原子核の相互作用としてヘリウム4の破砕反応およびスタウのフレーバー非保存過程を新たに考慮した.両問題を同時に説明しうるパラメータ領域があることを示した.その許容領域は小さく,本シナリオは最小超対称標準模型の制限力が高いシナリオといえる.また,本研究に関連してレプトンフレーバーの破れを探索しうる新たな過程を提案した.

研究成果

• [雑誌論文] Big-bang nucleosynthesis with a long-lived charged massive particle including ^4He spallation processes in a bound state (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Jittoh, Kazunori Kohri, Masafu- mi Koike, Joe Sato, Kenichi Sugai, Masato Yamanaka, and Koichi Yazaki
  • 雑誌名: AIP ConferenceProceedings 巻: 第1467号 ページ: 298-301
• [雑誌論文] Big-bang nucleosynthesis with a long-lived charged massive particle including 4He spallation processes in a bound state (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Jittoh, Kazunori Kohri, Masafumi Koike, Joe Sato, Kenichi Sugai, Masato Yamanaka, and Koichi Yazaki
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1467 ページ: 298-301
  • DOI: 10.1063/1.4742122
  • 査読あり
• [雑誌論文] μ~e~→e~e~:荷電レプトンフレーバーを破る新たな過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池正史
  • 雑誌名: 素粒子論研究 巻: C79号 ページ: 119-119
• [雑誌論文] A new idea to search for charged lepton flavor violation using a muonic atom (2011)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Koike, Yoshitaka Kuno, Joe Sato, and Masato Yamanaka
  • 雑誌名: AIP ConferenceProceedings 巻: 第1382号 ページ: 242-244
• [雑誌論文] Big-bang nu- cleosynthesis with a long-lived chargedmassive particle including ^4He spallation process (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Jittoh, Kazunori Kohri, Masafumi Koike, Joe Sato, Kenichi Sugai, Masato Yamanaka and Koichi Yazaki
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 第84号
• [雑誌論文] A new idea to search for charged lepton flavor violation using a muonic atom (2011)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Koike, Yoshitaka Kuno, Joe Sato, and Masato Yamanaka
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1382 ページ: 242-244
  • DOI: 10.1063/1.3644323
  • 査読あり
• [雑誌論文] μ－ e－ → e－ e－: 荷電レプトンフレーバーを破る新たな過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池 正史
  • 雑誌名: 素粒子論研究 巻: C79 ページ: 119-119
• [雑誌論文] Big-bang nucleosynthesis with a long-lived charged massive particle including ^4He spallation process (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Jittoh
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stau relic density at the big-bang nucleosynthesis era in the coannihilation scenario and a solution to the ^7Li Problem (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Jittoh, Kazunori Kohri, Masafu- mi Koike, Joe Sato, Takashi Shimomura, and Masato Yamanaka
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 第82号
• [雑誌論文] Stau relic density at the big-bang nucleosynthesis era in the coannihilation scenario and a solution to the ^7Li Problem (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Jittoh
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 82
  • 査読あり
• [学会発表] 長寿命スタウによるヘリウム4原子核破砕反応が初期宇宙元素合成に与える影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 実藤俊史,郡和範,小池正史,佐藤丈,須貝顕一,山中真人,矢崎紘一
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス,青森県弘前市
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 長寿命スレプトンのレプトンフレーバー数非保存過程が影響する軽元素合成に対する可能なパラメータ領域の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 郡和範,小池正史,太田慎吾,佐藤丈,下村崇,須貝顕一,山中真人
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス,青森県弘前市
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 長寿命スレプトンのレプトンフレーバー数非保存過程が及ぼす軽元素合成への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 郡和範,小池正史,太田慎吾,佐藤丈,須貝顕一,山中真人
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス,新潟県新潟市
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 長寿命スレプトンのレプトンフレーバー数非保存過程が及ぼす軽元素合成への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田慎吾
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス(新潟県新潟市)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] New rocess for Charged Lepton Flavor Violation Searches:μ~e~→e~e~ (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池正史
  • 学会等名: 基研研究会「素粒子物理学の進展2011」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所,京都府京都市
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] New Process for Charged Lepton Flavor Violation Searches : μ^-e^-→e^-e^- (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池正史
  • 学会等名: 基研研究会「素粒子物理学の進展2011」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都府京都市)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] New Process for ChargedLepton Flavor Violation Searches: μ~e~→e~e~ (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池正史
  • 学会等名: KEK素粒子現象論研究会 KEK-PH2011
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構, 茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] New Process for Charged Lepton Flavor Violation Searches : μ^-e^-→e^-e^- (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池正史
  • 学会等名: KEK素粒子現象論研究会KEK-PH2011
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] New Process for ChargedLepton Flavor Violation Searches: μ~e~→e~e~ (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池正史
  • 学会等名: KEK Mini-Workshop on Precision Physics and Muonic Atom
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構, 茨城 県つくば市
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] New Process for Charged Lepton Flavor Violation Searches : μ^-e^-→e^-e^- (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池正史
  • 学会等名: KEK Mini-Workshop on Precision Physics and Muonic Atom
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] 長寿命スレプトンのレプトンフレーバー数非保存過程が影響する軽元素合成に対する可能なパラメータ領域の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 郡和範、小池正史、太田慎吾、佐藤丈、下村崇、須貝顕一、山中真人
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学
• [学会発表] 長寿命スタウによるヘリウム4原子核破砕反応が初期宇宙元素合成に与える影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 実藤俊史、郡和範、小池正史、佐藤丈、須貝顕一、山中真人、矢崎紘一
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学
• [学会発表] Stau relic density at the Big-Bang nucleosynthesis era consistent with the abundance of light element nuclei in the co-annihilation scenario (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤丈
  • 学会等名: Kruger 2010 : Workshop on Discovery Physics at the LHC
  • 発表場所: Protea Kruger Gate Hotel(南アフリカ共和国ヨハネスブルク市)
  • 年月日: 2010-10-08