最新の精密宇宙観測及び素粒子理論に基づくインフレーションの研究

• 研究課題/領域番号: 26400239
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 諸井 健夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60322997)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 素粒子論的宇宙論 / インフレーション / 真空崩壊 / ビッグバン元素合成 / 高エネルギー宇宙線 / ニュートリノ / Peccei-Quinn 対称性 / flaxion / ビッグバン軽元素合成 / 暗黒物質 / 真空の崩壊 / 素粒子論 / 初期宇宙論 / 超対称模型

研究成果の概要

本研究課題においては、最新の精密宇宙観測及び素粒子理論に基づき、インフレーション宇宙に関する研究を行った。大きな研究成果としては、「ビッグバン元素合成に基づく標準模型を超える物理の研究」および「電弱真空の安定性に関する研究」があげられる。前者については、川崎雅弘氏および郡和範氏と共同研究を行い、長寿命粒子の性質に関する制限を得た。
また、後者に関しては、遠藤基氏、野尻美穂子氏、庄司祐太郎氏とともに、不安定な真空の崩壊の崩壊率のゲージ不変な計算方法を確立した。さらにそれを用いて、庄司祐太郎氏および千草颯氏（東京大学）とともに、素粒子標準模型における電弱真空の崩壊率を高い精度で計算した。

研究成果

• [雑誌論文] Revisiting big-bang nucleosynthesis constraints on long-lived decaying particles (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki Masahiro、Kohri Kazunori、Moroi Takeo、Takaesu Yoshitaro
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 97 号: 2 ページ: 023502-023502
  • DOI: 10.1103/physrevd.97.023502
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] State-of-the-Art Calculation of the Decay Rate of Electroweak Vacuum in the Standard Model (2017)
  • 著者名/発表者名: S.Chigusa, T.Moroi and Y.Shoji
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 119 号: 21 ページ: 211801-211801
  • DOI: 10.1103/physrevlett.119.211801
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Can decaying particle explain cosmic infrared background excess? (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohri Kazunori、Moroi Takeo、Nakayama Kazunori
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 772 ページ: 628-633
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2017.07.026
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] False vacuum decay in gauge theory (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, T. Moroi, M. M. Nojiri and Y. Shoji
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1711 号: 11 ページ: 074-074
  • DOI: 10.1007/jhep11(2017)074
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Flaxion: a minimal extension to solve puzzles in the standard model (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ema, K. Hamaguchi, T. Moroi and K. Nakayama
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1701 号: 1 ページ: 096-096
  • DOI: 10.1007/jhep01(2017)096
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bottom-tau unification in a supersymmetric model with anomaly-mediation (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Chigusa and T. Moroi
  • 雑誌名: Physical Review 巻: D94 号: 3 ページ: 035016-035016
  • DOI: 10.1103/physrevd.94.035016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Production and Decay of Di-photon Resonance at Future e+ e- Colliders (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Ito and T. Moroi
  • 雑誌名: Physical Review 巻: D94 号: 1 ページ: 015021-015021
  • DOI: 10.1103/physrevd.94.015021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper Bound on the Gluino Mass in Supersymmetric Models with Extra Matters (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Moroi, T.T. Yanagida and N. Yokozaki
  • 雑誌名: Physics Letters 巻: B760 ページ: 681-681
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2016.07.061
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Early decay of Peccei-Quinn fermion and the IceCube neutrino events (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Ema and T. Moroi
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 762 ページ: 353-353
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2016.09.048
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Renormalization-Scale Uncertainty in the Decay Rate of False Vacuum (2016)
  • 著者名/発表者名: Motoi Endo, Takeo Moroi, Mihoko M. Nojiri, Yutaro Shoji
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1601 号: 1 ページ: 031-031
  • DOI: 10.1007/jhep01(2016)031
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Studying 750 GeV di-photon resonance at photon–photon collider (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayato Ito, Takeo Moroi, Yoshitaro Takaesu
  • 雑誌名: Phys.Lett. 巻: B756 ページ: 147-152
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2016.03.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] AMS-02 Antiprotons from Annihilating or Decaying Dark Matter (2015)
  • 著者名/発表者名: Koichi Hamaguchi, Takeo Moroi, Kazunori Nakayama
  • 雑誌名: Phys.Lett. 巻: B747 ページ: 523-528
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.06.041
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Beam dump experiment at future electron–positron colliders (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kanemura, Takeo Moroi, Tomohiko Tanabe
  • 雑誌名: Phys.Lett. 巻: B751 ページ: 25-28
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.10.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Revisiting Big-Bang Nucleosynthesis Constraints on Dark-Matter Annihilation (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Kawasaki, K. Kohri, T. Moroi and Y. Takaesu
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 751 ページ: 246-250
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.10.048
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Studying Inflation with Future Space-Based Gravitational Wave Detectors (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryusuke Jinno, Takeo Moroi, Tomo Takahashi
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 2014 号: 12 ページ: 12-12
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2014/12/006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Axion Models with High Scale Inflation (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Moroi, K. Mukaida, K. Nakayama and M. Takimoto
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1411 号: 11 ページ: 151-151
  • DOI: 10.1007/jhep11(2014)151
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cosmological Implications of High-Energy Neutrino Emission from the Decay of Long-Lived Particle (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ema, R. Jinno and T. Moroi
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1410 号: 10 ページ: 150-150
  • DOI: 10.1007/jhep10(2014)150
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] SUSY at the ILC (2018)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: JSP meeting
  • 招待講演
• [学会発表] Stability of electroweak vacuum in the standard model (2018)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: Sugawara Workshop
  • 招待講演
• [学会発表] Stability of electroweak vacuum in the standard model and beyond (2018)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: PACIFIC2018
  • 招待講演
• [学会発表] Stability of electroweak vacuum in the standard model (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: NCTS Annual Theory Meeting 2017
  • 招待講演
• [学会発表] PeV Neutrinos from Heavy Relic Decays in Early Universe (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: PAHEN
  • 招待講演
• [学会発表] 標準模型を超える物理とエネルギーフロンティア実験 (2016)
  • 著者名/発表者名: 諸井健夫
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2016-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] Renormalization-Scale Uncertainty in the Decay Rate of False Vacuum (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: IBS-PNU Joint Workshop on Particle Physics, String Theory and Cosmology
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2015-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Beam-Dump Experiment at the ILC (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: Particle Cosmology and beyond 2015
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Beam-Dump Experiment at the ILC (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: LCWS2015
  • 発表場所: Whistler BC, Canada
  • 年月日: 2015-11-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Looking for New Physics at the ILC (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: International Workshop on Particle Physics and Cosmology
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Footprints of Supersymmetry on Higgs Decay (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeo Moroi
  • 学会等名: PPC2015
  • 発表場所: Deadwood, SD, U.S.A.
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会 / 招待講演