タウレプトン崩壊の精密測定によるステライルニュートリノの探索

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H02175
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 相原 博昭 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60167773)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 素粒子実験 / Bファクトリー / タウレプトン / ニュートリノ

研究実績の概要

素粒子物理学の標準理論を超える理論として有力視されているモデルの一つに、標準理論のゲージグループ下ではチャージを持たないフェルミオン、ステライルニュートリノを導入するモデルがある。本研究では、KEKBファクトリーで得られたビッグデータを使ったタウレプトン崩壊の精密測定によって、ステライルニュートリノの探索を行っている。標準理論では、電弱カレントのLorentz structureは V－A 型をとる。レプトン崩壊のパラメータであるMichelパラメータを測定し、標準模型の期待値と比較することで、V－A 型以外の結合を持つ新物理の寄与を探索することができる。特に、τ－ → π－e+e－(およびmu+mu-)ντという稀崩壊の崩壊幅は、ステライルニュートリノの存在によって、標準理論の期待値を上回る可能性がある。2019年（令和元年）には、Belle実験で得られた約9億のタウ・反タウ対を含むビッグデータを用いて、データの解析を進め、この解析を完了し、博士論文及び査読付き学術雑誌に出版した。その後、この解析を応用して、標準理論では起こらない（レプトンフレーバー保存を破る）τ－ → π－e+mu－(およびmu+e-)ντ反応の探索を進めている。

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。

研究成果

• [国際共同研究] Budker Institute of Nuclear Physics(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: Budker Institute of Nuclear Physics
• [国際共同研究] University of Ljubljana(スロベニア)
  • 国名: スロベニア
  • 外国機関名: University of Ljubljana
• [雑誌論文] Measurement of time-dependent C P violation parameters in B 0 → K 0 S K 0 S K 0 S decays at Belle (2021)
  • 著者名/発表者名: Kang K.H.、Park H.、Higuchi T.、Miyabayashi K.、Sumisawa K.、Adachi I.、Ahn J.K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 103 ページ: 032003
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.103.032003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement of branching fractions of Λ + c → η Λ π + , η Σ 0 π + , Λ ( 1670 ) π + , and η Σ ( 1385 ) + (2021)
  • 著者名/発表者名: Lee J.Y.、Tanida K.、Kato Y.、Kim S.K.、Yang S.B.、Adachi I.、Ahn J.K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 103 ページ: 052005
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.103.052005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for X ( 3872 ) → J / ψ π + π － Produced in Single-Tag Two-Photon Interactions (2021)
  • 著者名/発表者名: Teramoto Y.、Uehara S.、Masuda M.、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 126 ページ: 122001
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.122001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for the dark photon in B0 → A′A′, A′ → e+e－, μ+μ－, and π+π－ decays at Belle (2021)
  • 著者名/発表者名: The BELLE collaboration、Park S.-H.、Kwon Y.-J.、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2021 ページ: 191
  • DOI: 10.1007/JHEP04(2021)191
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement of the resonant and nonresonant branching ratios in Ξ 0 c → Ξ 0 K + K － (2021)
  • 著者名/発表者名: McNeil J.T.、Yelton J.、Bennett J.、Adachi I.、Adamczyk K.、Ahn J.K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 103 ページ: 112002
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.103.112002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] First determination of the spin and parity of the charmed-strange baryon Ξ c ( 2970 ) + (2021)
  • 著者名/発表者名: Moon T.J.、Tanida K.、Kato Y.、Kim S.K.、Adachi I.、Ahn J.K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 103 ページ: 111101
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.103.L111101
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement of the branching fraction of the decay B+ → π + π －l+ νl in fully reconstructed events at Belle (2021)
  • 著者名/発表者名: Bareno C.、Frey A.、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 103 ページ: 112001
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.103.112001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] First search for the ηc2(1D) in B decays at Belle (2020)
  • 著者名/発表者名: The Belle collaboration、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2020 ページ: 034
  • DOI: 10.1007/JHEP05(2020)034
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for a vector charmoniumlike state in e + e － → Ds+ D s2 (2573) - + c.c. (2020)
  • 著者名/発表者名: Jia S.、Shen C.P.、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 101 ページ: 091101
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.101.091101
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Update of inclusive cross sections of single and pairs of identified light charged hadrons (2020)
  • 著者名/発表者名: Seidl R.、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 101 ページ: 092004
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.101.092004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for B0 decays to invisible final states ( + γ) at Belle (2020)
  • 著者名/発表者名: Ku Y.、Chang P.、Adachi I.、Adamczyk K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 102 ページ: 012003
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.102.012003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dalitz analysis of D0 → K－ π + η decays at Belle (2020)
  • 著者名/発表者名: Chen Y.Q.、Li L.K.、Yan W.B.、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 102 ページ: 012002
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.102.012002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Performance of the Belle II Silicon Vertex Detector (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanigawa H.、Adamczyk K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 972 ページ: 164129
  • DOI: 10.1016/j.nima.2020.164129
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study of electromagnetic decays of orbitally excited Ξ baryons (2020)
  • 著者名/発表者名: Yelton J.、Adachi I.、Ahn J.K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 102 ページ: 071103
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.102.071103
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for Axionlike Particles Produced in e + e － Collisions at Belle II (2020)
  • 著者名/発表者名: Abudinen F.、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 125 ページ: 161806
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.161806
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for a doubly charged D D K bound state in Υ ( 1S, 2S) inclusive decays and via direct production in e + e － collisions at √ s = 10.520 , 10.580, and 10.867 GeV (2020)
  • 著者名/発表者名: Li Y.、Jia S.、Shen C.P.、Adachi I.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 102 ページ: 112001
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.102.112001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for transitions from Υ ( 4 S ) and Υ ( 5 S ) to η b ( 1 S ) and η b ( 2 S ) with emission of an ω meson (2020)
  • 著者名/発表者名: Oskin P.、Mizuk R.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 102 ページ: 092011
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.102.092011
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for lepton-number- and baryon-number-violating tau decays at Belle (2020)
  • 著者名/発表者名: Sahoo D.、Mohanty G.B.、Trabelsi K.、Adachi I.、Adamczyk K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 102 ページ: 000010
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.102.111101
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Beam background study for the Belle II Silicon Vertex Detector (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanigawa H.、Adamczyk K.、Aihara H. et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 982 ページ: 164580
  • DOI: 10.1016/j.nima.2020.164580
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著