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2017 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, 准教授 (00451625)
濱口 幸一  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 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, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90596652)
研究期間 (年度) 2014-07-10 – 2019-03-31
キーワード暗黒物質 / Axion / 輻射シーソー模型 / 右巻きニュートリノ / 超対称性理論
研究実績の概要

Axionは極めて興味深い暗黒物質の候補である。これはAxionがQCDに存在している深刻な問題であるCPの破れの問題を解決するからである。このAxionの存在はglobal U(1)対称性に基づいている。しかし、一般にglobal対称性は量子重力効果によって破れてしまうと考えられている。柳田は、この問題を解決できるAxion模型を構築した。
末松は、輻射シーソー模型にPeccei-Quinn対称性を導入することにより、strong CP問題、ニュートリノ質量、暗黒物質、バリオン数生成を同時に説明する模型を提案した。
松本は軽い質量を持つWIMPに関して引き続き研究を行い、地下実験における直接探査とBelle II等の高輝度加速実験との相補性や競合性について定量的に明らかにした。
中山は、昨年度、超対称性理論において右巻きスカラーニュートリノをインフラトンと同定する模型を提案したが、その模型のパラメータを詳細に解析しニュートリノのCP位相を予言した。
浜口、中山は、超対称性理論において、グラビティーノがアクシーノに崩壊する暗黒物質模型を提案し、ハッブル定数の観測値のずれを説明する可能性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。研究代表者および研究分担者は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

    (50件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (24件) (うち国際共著 6件、 査読あり 24件、 オープンアクセス 18件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 14件、 招待講演 20件)

  • [国際共同研究] National Taiwan University(台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      National Taiwan University
  • [国際共同研究] SISSA/INFN(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      SISSA/INFN
  • [国際共同研究] Stanford University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Stanford University
  • [国際共同研究] CERN(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      CERN
  • [国際共同研究] Tchnion(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      Tchnion
  • [雑誌論文] Low-scale seesaw and the CP violation in neutrino oscillations2018

    • 著者名/発表者名
      Penedo J.T.、Petcov S.T.、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 929 ページ: 377~396

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2018.02.018

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Current status of top-specific variant axion model2018

    • 著者名/発表者名
      Chiang Cheng-Wei、Fukuda Hajime、Takeuchi Michihisa、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 ページ: 035015

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.97.035015

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Explosive axion production from saxion2018

    • 著者名/発表者名
      Ema Yohei、Nakayama Kazunori
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 776 ページ: 174~181

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.11.035

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Right-handed neutrino dark matter in a U(1) extension of the Standard Model2018

    • 著者名/発表者名
      Cox Peter、Han Chengcheng、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2018 ページ: 029~029

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/01/029

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dark matter stability and one-loop neutrino mass generation based on Peccei-Quinn symmetry2018

    • 著者名/発表者名
      Suematsu Daijiro
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 78 ページ: 33

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-018-5519-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gravitino problem in inflation driven by inflaton-polonyi Kahler coupling2018

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Fuminori、Nakayama Kazunori、Terada Takahiro、Yamada Yusuke
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 777 ページ: 270~274

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.12.038

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] LHC search for right-handed neutrinos in Z′ models2018

    • 著者名/発表者名
      Cox Peter、Han Chengcheng、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2018 ページ: 37

    • DOI

      10.1007/JHEP01(2018)037

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Possible roles of Peccei-Quinn symmetry in an effective low energy model2017

    • 著者名/発表者名
      Suematsu Daijiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 ページ: 115004

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.96.115004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] O(10)Msolar primordial black holes and string axion dark matter2017

    • 著者名/発表者名
      Inomata Keisuke、Kawasaki Masahiro、Mukaida Kyohei、Tada Yuichiro、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 ページ: 123527

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.96.123527

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electroweak vacuum metastability and low-scale inflation2017

    • 著者名/発表者名
      Ema Yohei、Mukaida Kyohei、Nakayama Kazunori
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2017 ページ: 030~030

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2017/12/030

    • 査読あり
  • [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] Neutrino CP phases from sneutrino chaotic inflation2017

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

      Physics Letters B

      巻: 773 ページ: 179~185

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.08.024

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gravitino/axino as decaying dark matter and cosmological tensions2017

    • 著者名/発表者名
      Hamaguchi Koichi、Nakayama Kazunori、Tang Yong
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 772 ページ: 415~419

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.06.071

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flavoured B-L local symmetry and anomalous rare B decays2017

    • 著者名/発表者名
      Alonso Rodrigo、Cox Peter、Han Chengcheng、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 774 ページ: 643~648

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.10.027

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Predictions for the neutrino parameters in the minimal gauged U(1)[L mu - L tau] model2017

    • 著者名/発表者名
      Asai Kento、Hamaguchi Koichi、Nagata Natsumi
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 77 ページ: 763

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-017-5348-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anomaly-free local horizontal symmetry and anomaly-full rare B-decays2017

    • 著者名/発表者名
      Alonso Rodrigo、Cox Peter、Han Chengcheng、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 ページ: 071701

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.96.071701

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Probing minimal SUSY scenarios in the light of muon g-2 and dark matter2017

    • 著者名/発表者名
      Endo Motoi、Hamaguchi Koichi、Iwamoto Sho、Yanagi Keisuke
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2017 ページ: 31

    • DOI

      10.1007/JHEP06(2017)031

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Muon g-2 in MSSM gauge mediation revisited2017

    • 著者名/発表者名
      Yanagida Tsutomu T.、Yokozaki Norimi
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 772 ページ: 409~414

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.07.002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Symmetry restoration due to preheating and lepton number asymmetry2017

    • 著者名/発表者名
      Suematsu Daijiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 ページ: 055015

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.96.055015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A “gauged” U (1) Peccei-Quinn symmetry2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Hajime、Ibe Masahiro、Suzuki Motoo、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 771 ページ: 327~331

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.05.071

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dark matter candidates in a visible heavy QCD axion model2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Hajime、Ibe Masahiro、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 ページ: 095017

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.95.095017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dirac CP phase in the neutrino mixing matrix and the Froggatt-Nielsen mechanism with det[ M ν ]=02017

    • 著者名/発表者名
      Kaneta Yuya、Tanimoto Morimitsu、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 770 ページ: 546~550

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.05.025

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inflationary primordial black holes as all dark matter2017

    • 著者名/発表者名
      Inomata Keisuke、Kawasaki Masahiro、Mukaida Kyohei、Tada Yuichiro、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 ページ: 043504

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.96.043504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gravitational waves from domain walls and their implications2017

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Kazunori、Takahashi Fuminobu、Yokozaki Norimi
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 770 ページ: 500~506

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.05.010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Weak-charged WIMP2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      PACIFIC 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weak-charged WIMP2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      YKIS 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemistry of Dark Matter2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      ICCMSE 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dark matter search @ 250 GeV ILC2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙初期の相転移で生成される重力波2018

    • 著者名/発表者名
      中山和則
    • 学会等名
      KEK-Cosmo 2018 Workshop 宇宙重力波検出への期待
    • 招待講演
  • [学会発表] Flaxion: a minimal extension to solve puzzles in the standard model2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hamaguchi
    • 学会等名
      PACIFIC 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Flaxion: a minimal extension to solve puzzles in the standard model2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hamaguchi
    • 学会等名
      Moriond Electroweak 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Origin of Matter in the Universe2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagida
    • 学会等名
      Higgs Centre Colloquia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sommerfeld Effect on Cosmic Dark Matter2017

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      ICCMSE 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] WIMP探査2017

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      高エネルギー春の学校
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimating J-factors of dSphs for indirect dark matter detections2017

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      PLANCK 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dark matter searches at colliders2017

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      Out of the Higgs Era into the Dark
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The WIMP Hypothesis Today2017

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      CosPA 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weak-charged WIMP2017

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      CTA研究会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The WIMP Hypothesis Today2017

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto
    • 学会等名
      Axion Physics and DM Cosmology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phase transition and gravitational waves2017

    • 著者名/発表者名
      中山和則
    • 学会等名
      Gravitational Wave Physics and Astronomy : Genesis, Area Workshop 2017A
    • 招待講演
  • [学会発表] 物質と反物質の非対称性2017

    • 著者名/発表者名
      中山和則
    • 学会等名
      Flavor Physics Workshop 2017
    • 招待講演
  • [学会発表] Flaxion2017

    • 著者名/発表者名
      中山和則
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋期大会
  • [学会発表] Flaxion: a minimal extension to solve puzzles in the standard model2017

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Nakayama
    • 学会等名
      Focus Meeting: new perspectives on light particles
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] チュートリアル講演 二重ベータ崩壊 + レプトジェネシス2017

    • 著者名/発表者名
      濱口幸一
    • 学会等名
      「宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究」 2017年領域研究会(岡山大学)
    • 招待講演
  • [学会発表] Flaxion: a minimal extension to solve puzzles in the standard model2017

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hamaguchi
    • 学会等名
      IBS Conference on Dark World
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27   更新日: 2022-08-19  

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