CP対称性の破れを担うアクシオン場の現象論的研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14303
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 大塚 啓 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (80777988)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: アクシオン / CP対称性の破れ / 超弦理論

研究成果の概要

超弦理論の有効理論に普遍的に現れるアクシオン場の素粒子現象論を研究することで、超弦理論特有の性質に注目した現象論的考察を行った。本研究で対象とした余剰次元空間の計量に由来するアクシオン場は、ゲージ場との結合だけでなく、素粒子間の湯川結合を通じて素粒子と結合し、湯川結合のCP位相を決定する特徴がある。本研究では、湯川結合のCP位相を担うアクシオン場が引き起こすバリオン数非対称性機構、アクシオン場の期待値の決定機構を提案した。

自由記述の分野

素粒子理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

素粒子統一理論の候補である超弦理論の有効理論には、アクシオン場は不変的に現れる。本研究では、超弦理論由来のアクシオン場の中でも、特にCP対称性の破れを担うアクシオン場に注目した。本研究課題は、プランク衛星を初めとする宇宙論観測とLHC実験を初めとする加速器実験の双方において、アクシオン探索の研究分野を開拓する学術的意義を持つ。