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超対称標準模型に内在するμ問題の現象論的観点からの検討は、LHCの稼動により、超弦理論の有効理論の解明において重要な位置を占める可能性を持つ。今年度は、暗黒物質の起源、および暗黒物質とμ問題の解との関係を中心に研究を進めた。本研究において得られた主たる成果の概要は以下の通りである。
1.￣暗黒物質は何らかの対称により、その安定性を保証されていると考えられるが、この対称性はニュートリノ質量の起源と関連している可能性がある。ヒッグス部分を拡張し、ニュートリノ質量が輻射補正により生成される模型において、この可能性を検討し、ニュートリノ振動実験からのデータを説明しつつ、同時に暗黒物質の存在量を説明しうるパラメータ領域を与えた。さらに、その様なパラメータ領域で期待される他のいくつかの現象に対する予想を与えた。また、暗黒物質の安定性を保証する対称性がU(1)対称性から導かれる場合についても、同様の可能性を検討した。
2.￣TeV領域に付加的U(1)ゲージ対称性を持つ模型は、μ問題を解決し得る。その際に導入される1重項フェルミオンは付加的U(1)のゲージーノが十分に重い場合には、最も軽いニュートラリーノの主要な成分となり得る。超弦理論の有効理論に現れるE6に起源を持つU(1)について、このニュートラリーノの残留量が暗黒物質の観測量をうまく再現するパラメータ領域について検討し、LHCにおける模型の検証可能性について調べた。
3.￣付加的U(1)対称性を持つ超対称模型においては、U(1)ゲージーノの運動項混合により超対称性の破れの一部分が観測可能部分に伝達される可能性を持つことを指摘し、その場合、U(1)ゲージーノは十分に重くなり、他の超対称性の破れのパラメータに輻射補正を通して大きな影響を与え得ることを示した。さらに、その影響が電弱対称性の破れに伴って現れる微調整問題を緩和する可能性を持つことを示した。
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