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2011 年度 実績報告書

LHC実験に基づく新たな素粒子模型と宇宙像の構築

研究課題

研究課題/領域番号 22244021
研究機関東京大学

研究代表者

柳田 勉  東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (10125677)

研究分担者 浅井 祥仁  東京大学, 理学系研究科, 准教授 (60282505)
濱口 幸一  東京大学, 理学系研究科, 准教授 (80431899)
久野 純治  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60300670)
松本 重貴  東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (00451625)
諸井 健夫  東京大学, 理学系研究科, 教授 (60322997)
キーワードLHC / 初期宇宙 / 標準模型を超える素粒子物理
研究概要

2011年度はLHCにおいて大きな進展があった。特に、これまでのATLASとCMSの様々な崩壊過程の探索結果で、ヒッグス粒子の質量として124から126GeVの領域を示しているものが複数あることが報告された。これを受けて、柳田、浜口,諸井は125GeVの質量をもつHiggs bosonを説明する超対称性理論の構築及びその現象論について研究を行った。この内いくつかの模型は、2012年度中のLHC実験での超対称性模型探索で十分に検証可能である事が示された。
超対称模型や余剰次元模型などTeVスケールの物理において、暗黒物質を構成する素粒子とカラーを持った素粒子が縮退しているとそれらの模型の兆候をLHCで探索することが困難である。久野は、暗黒物質直接探索がその様な状況に対して感度があることを示した。
松本は模型に依存しない手法を用いて、テラスケールの新物理か、LHC実験におけるトッフクォーク対生成に与える影響について研究を行った。特に新物理かQCD過程においてハリティー対称性を破る可能性に注目し、新物理の予言するカラー荷を持つ新粒子のスヘクトルとハリティー対称性の破れの関係を解析し、破れの大きさを定量的に評価した。
諸井は、超対称模型に基づく宇宙進化のシナリオを考える上で重要な役割を果たすthermal inflationについて考察した。そして、thermal inflation終了時に生成されるdomain wallの消滅に伴い生じる重力波が、将来観測される可能性がある事を示した。

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

研究代表者、研究分担者、みな研究計画通りに順調に研究を進めており、査読付論文を数多く発表し、国内外の研究会で成果発表を行っている。

今後の研究の推進方策

平成23年度すでに多くのLHC実験の結果が発表されており、平成24年度は、さらに高い積算ルミノシティーの結果が得られるはずである。昨年度に引き続き、LHCの結果を基に素粒子模型の構築・テストを行う。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] The Lightest Higgs Boson Mass in Pure Gravity Mediation Model2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Tsutomu T.Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B

      巻: 709 ページ: 374-380

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.02.034

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extra Matters Decree the Relatively Heavy Higgs of Mass about 125 GeV in the Supersymmetric Model2012

    • 著者名/発表者名
      Takeo Moroi, Ryosuke Sato, Tsutomu T.Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B

      巻: 709 ページ: 218-221

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.02.034

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploring Supersymmetric Model with Very Light Gravitino at the LHC2012

    • 著者名/発表者名
      Masaki Asano, Takumi Ito, Shigeki Matsumoto, Takeo Moroi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1203 ページ: 011 : 1-17

    • DOI

      10.1007/JHEP03(2012)011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relatively Heavy Higgs Boson in More Generic Gauge Mediation2011

    • 著者名/発表者名
      Jason L.Evans, Masahiro Ibe, Tsutomu T.Yanagida
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B

      巻: 705 ページ: 342-348

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.10.031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Detection of Dark Matter Degenerate with Colored Particles in Mass2011

    • 著者名/発表者名
      Junji Hisano, Koji Ishiwata, Natsumi Nagata
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B

      巻: B706 ページ: 208-212

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.11.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain Walls and Gravitational Waves after Thermal Inflation2011

    • 著者名/発表者名
      Takeo Moroi, Kazunori Nakayama
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B

      巻: B703 ページ: 160-166

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.07.075

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studying Very Light Gravitino at the ILC2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto, Takeo Moroi
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B

      巻: B701 ページ: 422-426

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.06.010

    • 査読あり
  • [学会発表] The Origin of Matter---Leptogenesis---2011

    • 著者名/発表者名
      柳田勉
    • 学会等名
      Shoichi Sakata Centennial Symposium
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan(招待講演)
    • 年月日
      20111027-20111028
  • [学会発表] Dark matter and Baryon asymmetries from sneutrino condensate2011

    • 著者名/発表者名
      松本重貴
    • 学会等名
      KITPC program on Dark matter and new physics
    • 発表場所
      KITPC (China)(招待講演)
    • 年月日
      20110909-20111106
  • [学会発表] Long-lived stau at the LHC2011

    • 著者名/発表者名
      諸井健夫
    • 学会等名
      Embarking on a New Era of Discovery : LHC, Dark Matter, and their interplay
    • 発表場所
      University of California, Berkeley, U.S.A.(招待講演)
    • 年月日
      20110519-20110523
  • [学会発表] The Origin of Matter2011

    • 著者名/発表者名
      柳田勉
    • 学会等名
      DESY Heinrich-Hertz Lecture on Physics
    • 発表場所
      DESY, Hamburg, Germany(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-28

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公開日: 2013-06-26  

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