重力波による右巻きニュートリノ質量の解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K03860
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 瀬戸 治 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40547741)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 右巻きニュートリノ

研究成果の概要

最も有望な素粒子模型でゲージ相互作用による輻射補正の効果のみで大振幅の重力波を生成するのに必要な強い一次相転移が実現できる場合の条件を同定し、右巻きニュートリノ質量生成する湯川結合定数による輻射補正も考慮した有効ポテンシャルに基づいて、右巻きニュートリノ質量を生成する湯川結合の効果はスペクトルに現れることを見出した。関連する宇宙論的帰結として、宇宙の物質反物質非対称生成と暗黒物質についても研究を行った。数百 GeV 程度の質量の右巻きニュートリノによって宇宙の物質反物質非対称性が説明できる素粒子模型の提唱、B－Lゲージ相互作用をする暗黒物質の模型を提唱した。

自由記述の分野

宇宙論

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、ニュートリノの質量の起源を探る研究の一環として加速器では発見しにくい重い右巻きニュートリノを質量起源と相互作用を宇宙論的考察と重力波を使って探ろう、というものである。素粒子の質量起源の問題だけに留まらず、宇宙の物質生成の機構にも関連ししており、世界の物質の起源の解明が進むという点でその社会的意義は大きい。