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荷電レプトンフレーバーの破れを用いたニュートリノ質量生成機構の解明

公募研究

研究領域ニュートリノで拓く素粒子と宇宙
研究課題/領域番号 19H05101
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関近畿大学

研究代表者

大村 雄司  近畿大学, 理工学部, 講師 (00772097)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードニュートリノ / フレーバー物理 / 素粒子論 / フレーバー実験 / 素粒子物理 / 暗黒物質
研究開始時の研究の概要

本研究課題の目的は、研究代表者のレプトンとクォークのフレーバー構造に関する研究に基づき、荷電レプトンのフレーバーの破れ(cLFV) を伴う過程を用いたニュートリノの質量生成機構の検証を行うことである。特に、小さいニュートリノ質量と大きなフレーバー混合を導く機構として広く知られている、Type-I シーソー機構、輻射シーソー機構、Inverse シーソー機構と呼ばれる3種類のニュートリノ質量生成機構に着目し、定量的に模型のcLFV 過程への予言を導くことで将来実験の感度を念頭に模型の検証可能性を研究する。

研究実績の概要

本研究課題の目的は、荷電レプトンのフレーバーの破れ(cLFV) を伴う過程を用いたニュートリノの質量生成機構の検証を行うことである。ニュートリノ質量生成機構の代表例に、右巻きニュートリノを導入するType-Iシーソー機構とよばれるものがある。この機構は右巻きニュートリノが非常に重いために一般的には詳細な検証が非常に難しいことが予想される。しかし、大統一理論のような枠組みを想定するとcLFV の過程で質量機構の予言能力が残り、検証できるようになる。本研究では研究期間の2年かけて数値的にその予言を評価する計算コードを作成し、2021年3月に論文としてarXiv に発表した (arXiv:2103.12712)。また、暗黒物質の観測やミューオンの異常磁気モーメントの測定、LHCb実験で新しい結果が公表されている現状を踏まえて、それらの観測量でのニュートリノ質量生成機構を想定したときに現れる新物理の寄与を計算し、最新結果との整合性と将来実験での展望を研究した。これらの研究結果に関して論文JHEP08(2020)042で発表し、国際研究会においても研究結果を公表した。ニュートリノ実験やコライダー実験での検証方法も発見し、最近の論文JHEP02(2021)231で発表している。今後は、この結果をもとに輻射補正によるニュートリノ質量生成機構やInverse シーソー機構のcLFV による検証や暗黒物質との関係を研究していく。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Light mass window of lepton portal dark matter2021

    • 著者名/発表者名
      Okawa Shohei、Omura Yuji
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 02 号: 2 ページ: 231-231

    • DOI

      10.1007/jhep02(2021)231

    • 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] Probing μτ flavor-violating solutions for the muon g-2 anomaly at Belle II2020

    • 著者名/発表者名
      Iguro Syuhei、Omura Yuji、Takeuchi Michihisa
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2020 号: 9 ページ: 144-144

    • DOI

      10.1007/jhep09(2020)144

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Current status and muon g - 2 explanation of lepton portal dark matter2020

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Junichiro、Okawa Shohei、Omura Yuji
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 08 号: 8 ページ: 042-042

    • DOI

      10.1007/jhep08(2020)042

    • 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] Top FCNC induced by a Z′ boson2020

    • 著者名/発表者名
      Cho Sungwoong、Ko P.、Lee Jungil、Omura Yuji、Yu Chaehyun
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 5 ページ: 055015-055015

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.055015

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] WIMP dark matter in the parity solution to the strong CP problem2019

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Junichiro、Okawa Shohei、Omura Yuji、Tang Yong
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 04 号: 4 ページ: 162-162

    • DOI

      10.1007/jhep04(2019)162

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The direct CP violation in a general two Higgs doublet model2019

    • 著者名/発表者名
      Iguro Syuhei、Omura Yuji
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 08 号: 8 ページ: 098-098

    • DOI

      10.1007/jhep08(2019)098

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Testing the 2HDM explanation of the muon g ? 2 anomaly at the LHC2019

    • 著者名/発表者名
      Iguro Syuhei、Omura Yuji、Takeuchi Michihisa
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 号: 11 ページ: 130-130

    • DOI

      10.1007/jhep11(2019)130

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneous SUSY breaking in natural SO(10) grand unified theory2019

    • 著者名/発表者名
      Maekawa Nobuhiro、Omura Yuji、Shigekami Yoshihiro、Yoshida Manabu
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 11 ページ: 115030-115030

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.115030

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interplay between the LHC and flavor physics2019

    • 著者名/発表者名
      Omura Yuji
    • 雑誌名

      PoS

      巻: KMI2019 ページ: 003-003

    • DOI

      10.22323/1.356.0003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Light mass window of lepton portal dark matter2021

    • 著者名/発表者名
      大村雄司
    • 学会等名
      HPNP2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フレーバーアノマリーの背後にひそむ理論2020

    • 著者名/発表者名
      大村雄司
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Light mass window of lepton portal dark matter2020

    • 著者名/発表者名
      大村雄司
    • 学会等名
      「ニュートリノで拓く素粒子と宇宙」研究会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Summary of lepton portal dark matter2020

    • 著者名/発表者名
      大村雄司
    • 学会等名
      KEK-PH 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interplay between flavor physics and the direct search for new physics2019

    • 著者名/発表者名
      大村雄司
    • 学会等名
      The 1st Asian-European-Institutes (AEI) Workshop for BSM and the KIAS Work- shop on Particle Physics and Cosmology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] WIMP dark matter expected in the parity solution to the strong CP problem2019

    • 著者名/発表者名
      大村雄司
    • 学会等名
      Summer Institute 2019 (SI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] WIMP dark matter expected in the parity solution to the strong CP problem2019

    • 著者名/発表者名
      大村雄司
    • 学会等名
      Scalars 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] WIMP dark matter expected in the parity solution to the strong CP problem2019

    • 著者名/発表者名
      大村雄司
    • 学会等名
      The 25th regular meeting of the new Higgs working group
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 近畿大学 素粒子現象論研究室

    • URL

      https://www.phys.kindai.ac.jp/laboratory/yomura/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 近畿大学 素粒子現象論研究室ホームページ

    • URL

      https://www.phys.kindai.ac.jp/laboratory/yomura/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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