電弱対称性の破れの大きさを説明する模型の一つに、超対称性模型がある。その模型では、超対称性の破れがヒッグス場に伝わることでヒッグス場が負の質量を獲得し、電弱対称性が破れる。超対称性の破れの伝え方によって超対称性粒子の重さが決まるので、何らかの伝え方のモデルを仮定してそれを実験的にどう確かめるかを考察することは重要である。 私が最も注目している伝え方は、「最小超重力誘導型模型」("Pure gravity mediation")と呼ばれる、超対称性の破れを単に重力相互作用で伝える、というシンプルな模型である。この模型はポロニー問題やグラヴィティーノ問題が無いという点で初期宇宙論と相性が良い。最小超重力誘導型模型は、ゲージーノ(ゲージ粒子の超対称性パートナー)がスカラー粒子に比べて2桁ほど軽い、ということを予言し、かつ中性のゲージーノは暗黒物質の良い候補である。そのため、ゲージーノが実験的に調べるべき最初の対象となる。そこで私は、ゲージーノ質量に対する予言を詳細に調べ、どのように実験的にゲージーノの存在を検証するかを研究した。 ゲージーノ質量に対する予言は、Peccei-Quinn機構が存在すると一般に影響を受けることが知られている。暗黒物質の量はゲージーノ質量に強く依存しているので、暗黒物質の残存量が実験値と合うということから、モデルのパラメータのどの領域が好まれるかを明らかにした。また、その領域が加速器実験や宇宙線観測でどのように探索できるかを議論した。
|