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2014 年度 実績報告書

物質粒子の起源と宇宙進化の解明

計画研究

研究領域宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究
研究課題/領域番号 26104009
研究機関東京大学

研究代表者

柳田 勉  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (10125677)

研究分担者 松本 重貴  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (00451625)
濱口 幸一  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80431899)
末松 大二郎  金沢大学, 数物科学系, 教授 (90206384)
中山 和則  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90596652)
研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2019-03-31
キーワード宇宙のバリオン数非対称性 / Leptogenesis機構 / 拡張輻射ニュートリノ質量模型 / 暗黒物質 / 非対称暗黒物質
研究実績の概要

柳田は、宇宙のバリオン数非対称性を説明するLeptogenesis機構と深い関係にあるインフレーション宇宙模型の構成を行った。また、Axion-likeな場を使う新しいタイプのleptogenesis機構を発見した。
末松は、プランクスケールより小さな値を持つインフラトン場で大きなテンソル・スカラー比をもたらすインフレーションシナリオを拡張輻射ニュートリノ質量模型において提案した。
松本はニュートリノ物理と深く関係する非対称暗黒物質について研究を行い、模型の詳細に依らず、現在の宇宙でこの暗黒物質が保持するB-L電荷が(宇宙のバリオン数が正となる表記で)必ず正となる事を証明した。これは非対称性暗黒物質の間接検出で必ず反ニュートリノを伴う事を意味する。
中山はアクシオン模型と高スケールインフレーション模型の整合性を調べ、Peccei-Quinn対称性がインフレーション後に回復すること、および一般にその後のPeccei-Quinn対称性の破れにおいてアクシオン暗黒輻射が過剰生成される問題があることを示した。さらに、有限温度プラズマ中での散逸により、アクシオン暗黒輻射の過剰生成問題が回避される場合があることを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本理論研究計画では、(1) 小さいニュートリノ質量、(2) 宇宙のバリオン数非対称性、(3) 宇宙の暗黒物質の3つの現象を素粒子の標準理論を超える理論の重要なヒントであると考える。
現在まで、研究代表者、研究分担者、みな順調に研究を進めており、査読付論文を数多く発表し、国内外の研究会で成果発表を行っている。

今後の研究の推進方策

引き続き代表者・分担者・連携者が有機的な共同研究のネットワークを構築し、効率よく研究を遂行する。また各素粒子模型・宇宙シナリオに基づいてA班のマヨラナ性検証実験やB班の暗黒物質探索実験に対する予言を行う。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 19件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Light Higgsinos in Pure Gravity Mediation2015

    • 著者名/発表者名
      Jason L. Evans, Masahiro Ibe, Keith A. Olive, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 91 ページ: 5, 055008

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.91.055008

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chaotic Inflation from Nonlinear Sigma Models in Supergravity2015

    • 著者名/発表者名
      Simeon Hellerman, John Kehayias, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Lett. B

      巻: 742 ページ: 390-393

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.02.019

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lower bound of the tensor-to-scalar ratio r > 0.1 in a nearly quadratic chaotic inflation model in supergravity2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Harigaya, Masahiro Kawasaki, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Lett. B

      巻: 741 ページ: 267-271

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2014.12.053

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamical D-Terms in Supergravity2015

    • 著者名/発表者名
      Valerie Domcke, Kai Schmitz, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Nucl.Phys. B

      巻: 891 ページ: 230-258

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2014.12.007

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mass of Decaying Wino from AMS-02 20142015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Shigeki Matsumoto, Satoshi Shirai, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Lett. B

      巻: 741 ページ: 134-137

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2014.12.016

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A keV String Axion from High Scale Supersymmetry2015

    • 著者名/発表者名
      Brian Henning, John Kehayias, Hitoshi Murayama, David Pinner, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 91 ページ: 4, 045036

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.91.045036

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prospects of determination of reheating temperature after inflation by DECIGO2015

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Kuroyanagi, Kazunori Nakayama, Jun’ichi Yokoyama
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 1 ページ: 013E02

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu176

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] R-symmetric Axion/Natural Inflation in Supergravity via Deformed Moduli Dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Harigaya, Masahiro Ibe, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Lett. B

      巻: 739 ページ: 352-356

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2014.11.009

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polynomial Chaotic Inflation in Supergravity Revisited2014

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Nakayama, Fuminobu Takahashi, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Lett. B

      巻: 737 ページ: 151-155

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2014.08.043

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Inflation in a modified radiative seesaw model2014

    • 著者名/発表者名
      Romy H. S. Budhi, Shoichi Kashiwase, Daijiro Suematsu
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 90 ページ: 11, 113013

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.113013

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Axion Models with High Scale Inflation2014

    • 著者名/発表者名
      Takeo Moroi, Kyohei Mukaida, Kazunori Nakayama, Masahiro Takimoto
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1411 ページ: 151

    • DOI

      10.1007/JHEP11(2014)151

    • 査読あり
  • [学会発表] ニュートリノの質量とCPの破れ,ダブルベータ2015

    • 著者名/発表者名
      柳田勉
    • 学会等名
      日本物理学会2015年年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-23 – 2015-03-23
    • 招待講演
  • [学会発表] TeV gamma-ray from DM annihilation2015

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      日本物理学会2015年年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymmetric Dark Matter2015

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      Flavor of New Physics
    • 発表場所
      Tokai C, KEK
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Inflationary gravitational waves as a probe of the early universe2015

    • 著者名/発表者名
      中山和則
    • 学会等名
      B-mode Cosmology
    • 発表場所
      KEK, Tsukuba
    • 年月日
      2015-02-21 – 2015-02-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Dark Matter Candidates in Standard Cosmology2015

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      Hokuriku-Shinetsu winter school
    • 発表場所
      白山里, 石川県
    • 年月日
      2015-02-20 – 2015-02-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Wino dark matter: Its motivation and detection2015

    • 著者名/発表者名
      松本重貴, 2015.02.09 – 2015.02.13
    • 学会等名
      LHCDM workshop
    • 発表場所
      IACS, Kolkata, India
    • 年月日
      2015-02-09 – 2015-02-13
    • 招待講演
  • [学会発表] SUSY Dark Matter (after Higgs discovery)2015

    • 著者名/発表者名
      濱口幸一
    • 学会等名
      Dark Matter: Astrophysical probes, Laboratory test, Theory aspects
    • 発表場所
      Munich Institute for Astro- and Particle Physics (MIAPP), Munich, Germany
    • 年月日
      2015-02-02 – 2015-02-27
    • 招待講演
  • [学会発表] What I Believe Now –36 Years After the Seesaw –2015

    • 著者名/発表者名
      柳田勉
    • 学会等名
      KEK Theory Workshop 2015
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-31
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of oscillating scalar field in the early universe2015

    • 著者名/発表者名
      中山和則
    • 学会等名
      KEK Theory Workshop 2015
    • 発表場所
      KEK, Tsukuba
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Axion cosmology with high scale inflation2014

    • 著者名/発表者名
      中山和則
    • 学会等名
      CosPA2014
    • 発表場所
      University of Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-09
  • [学会発表] Chatic Inflation From Particle Physics2014

    • 著者名/発表者名
      柳田勉
    • 学会等名
      CosPA 2014
    • 発表場所
      Auckland New-Zealand
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Detecting 100TeV WIMP2014

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      第2回 松江現象論研究会
    • 発表場所
      島根県民会館
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-29
    • 招待講演
  • [学会発表] もしも Dark Matter の兆候が見えたら・・・ SUSY の場合2014

    • 著者名/発表者名
      濱口幸一
    • 学会等名
      第2回 松江現象論研究会
    • 発表場所
      島根県民会館
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] WIMIP DM & Gamma-ray observations2014

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      CTA研究会
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス
    • 年月日
      2014-10-03 – 2014-10-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Why do we have a shift symmetry ?2014

    • 著者名/発表者名
      柳田勉
    • 学会等名
      DESY Theory Workshop
    • 発表場所
      DESY, Hamburg, Germany
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Beyond SM @ HL-LHC2014

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Suppressed Non-Gaussianity in the Curvaton Model2014

    • 著者名/発表者名
      中山和則
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-19
  • [学会発表] A Comprehensive Study of WIMP DM in Effective Theory Approach2014

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      第一回 地下素核研究 研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-08-23 – 2014-08-24
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒッグスボソンの発見のもたらしたもの2014

    • 著者名/発表者名
      柳田勉
    • 学会等名
      第一回 地下素核研究 研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-08-23 – 2014-08-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Comprehensive dark matter searches at the ILC2014

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      ILC夏の合宿
    • 発表場所
      鳥取県関金温泉、グリーンスコーレ関金
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 最有力暗黒物質候補について2014

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      タウンミーティング2014
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-13
    • 招待講演
  • [備考] 宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究 E01研究成果

    • URL

      http://www.lowbg.org/ugnd/?page_id=859

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公開日: 2016-06-01  

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