Effective field theory for sub-MeV dark matter direct detection

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H01896
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 東京大学
• 研究代表者: Melia Thomas 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 准教授 (30814909)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: Dark matter / Effective field theory

研究成果の概要

この研究により、有効場の理論の理解がさらに深まり、より広範囲の物理システムに適用できるように、既知の構築技術を開発および一般化しました。主な成果は、暗黒物質が凝縮系の原子間距離よりも大きいドブロイ波長を持つ場合の暗黒物質の直接検出に関連する有効場の理論について、より広範な理解を深めたことでした。このような凝縮物質系内のフォノンを記述する新しい有効場の理論が書き留められました。いわゆる外部自己同型対称性の新しい理解が明らかになりました。対称性を破るが、有効場の理論に南部ゴールドストーン粒子が存在しない新しい方法が解明されました。

自由記述の分野

Theoretical particle physics

研究成果の学術的意義や社会的意義

Dark matter is one of the greatest puzzles in physics, and is a mystery that has gone unsolved for decades. Understanding the nature of dark matter has a direct impact on our very own existence in the universe, since without the effect of dark matter on the cosmos, we would not be here.