• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

ニュートリノと宇宙の物質-反物質非対称性

研究課題

研究課題/領域番号 20J22214
研究機関東京大学

研究代表者

TSENG ShihYen  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワードニュートリノ振動 / MiniBooNE実験 / ステライルニュートリノ / アクシオン
研究実績の概要

フェルミ研究所でニュートリノ振動を観測するMiniBooNE実験が結果を更新し、(560.6±119.6)個の電子的事象の過剰を観測したと報告し、標準模型の予想値から4.8標準偏差くらいずれていることがわかった。この実験の結果について、多くの物理学者は標準模型を超える新物理の存在を示唆していると考えている。 MiniBooNEの過剰事象を説明するために、私は共同研究者と共に、標準理論のニュートリノセクターの拡張として、新しいニュートリノ(ディラック型ステライルニュートリノ)の存在を仮定した上、レプトンと相互作用するアクシオン的粒子のシナリオを提案した。この枠組みでは、荷電K中間子の崩壊により生成されたステライルニュートリノは約450メートルの土の中を通り、MiniBooNEの検出器を装着している容器の中に入射する。そしてMiniBooNEの検出器に到達する直前にアクシオン的粒子とミューニュートリノに崩壊する。さらにアクシオン的粒子の崩壊から生成される電子・陽電子対は、その開き角が十分に小さければ二つの粒子を区別することができなくなり、電子的事象として解釈することができます。ステライルニュートリノの質量、ニュートリノの混合パラメータやアクシオン的粒子の質量などを適切に選ぶことで、天体物理学およびコライダー実験からの制限を回避し、MiniBooNE実験における電子過剰事象を説明できることを見いだした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2021年度、私は台湾のNational Taiwan Normal Universityを訪問、滞在し、Chuna-Ren Chen教授らと共著論文でMiniBooNE実験における事象超過を説明する模型を構築し、論文を発表しました。そして昨年度のU(1)ゲージ拡張模型に関する論文を北海道大学の素粒子・宇宙論研究室のセミナーで発表し、研究室の先生と学生と学術交流しました。さらに複数の現在進行中のプロジェクトを持っており、2022年度にも多くの業績をあげられると期待しています。

今後の研究の推進方策

新粒子探索や双極子モーメントに関するプロジェクトを継続します。昨年度に遂行したU(1)Lμ-Lτ模型とU(1)B-L模型に関する研究の成果を研究会やセミナーで発表し、他の研究室の先生と学生への研究成果の共有や学術交流を予想しています。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Explaining the MiniBooNE anomalous excess via a leptophilic ALP-sterile neutrino coupling2021

    • 著者名/発表者名
      Chang Chia-Hung Vincent、Chen Chuan-Ren、Ho Shu-Yu、Tseng Shih-Yen
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 ページ: 1,12

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.104.015030

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Minimal gauged U(1) Lμ-Lτ model, leptogenesis and the sign of cosmological baryon asymmetry2021

    • 著者名/発表者名
      Shih-Yen Tseng
    • 学会等名
      北海道大学 大学院理学院 素粒子・宇宙論研究室 セミナー

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi