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2013 年度 実績報告書

LHC実験を踏まえたILC実験における暗黒物質探査

研究課題

研究課題/領域番号 23740169
研究機関東京大学

研究代表者

松本 重貴  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (00451625)

キーワード暗黒物質 / LHC / ILC / 新物理模型 / 超対称標準模型
研究概要

最終年度ではLHCがその第一ラウンドの運転を終了し、その間に得られたデータを基に様々な解析を行い、その結果が報告された。そこから得られた重要な結果は以下の二つである。ひとつ目は、ヒッグスの質量は(昨年度の時点で示唆されたように)126GeV程度であり、その性質(他の素粒子達との相互作用)は素粒子標準模型の予言するヒッグス粒子と良く一致する事である。ふたつ目は、様々な標準模型を超える新物理の探索においてそのシグナルの証拠が得られなかった事である。これらの結果より、昨年度提案した最小超重力誘導型超対称標準模型(Pure Gravity Mediation supersymmetry breaking model)はやはり最も有望な新物理模型である事を確信し、今年度はこの模型のILC加速器実験への示唆(有望なシグナルや模型の検証可能性)について研究を進めた。
更に本年度最後になり、宇宙背景放射観測よりビッグニュースがもたらされた。初期宇宙におけるインフレーション由来の重力波の検出である。この事実はインフレーションのスケールが高く、その後の再加熱温度が10-100億度と高い可能性を意味する。そのため暗黒物質は初期宇宙において熱的のみならずグラビティーノ崩壊を通じた非熱過程でも生成される。本年度は、この非熱過程も考慮し、暗黒物質の残存量を正確に計算し、その質量が1TeV程度以下となる事を示した。また殆ど全てのパラメータ領域でウィーノが1TeV程度以下となる事も判明した。この結果はILC加速器実験にとり重要である。なぜならばILCの最終的な重心系の衝突エネルギーは1TeVであり、ILCにおいて本模型は直接及び間接検出を通じて検証できる可能性が高くなったからである。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Mixed (Cold+Warm) Dark Matter in the Bino-Wino co-annihilation scenario2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Ayuki Kamada, and Shigeki Matsumoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flat Higgs Potential from Planck Scale Supersymmetry Breaking2014

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

      Physics Letters B

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] AMS-02 Positrons from Decaying Wino in the Pure Gravity Mediation Model2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ibe, S. Matsumoto, S. Shirai, T. T. Yanagida
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1307 ページ: 063

    • DOI

      10.1007/JHEP07(2013)063

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenomenology of light fermionic asymmetric dark matter2013

    • 著者名/発表者名
      B. Bhattacherjee, S. Matsumoto, S. Mukhopadhyay, M. M. Nojiri
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1310 ページ: 032

    • DOI

      10.1007/JHEP10(2013)032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Natural supersymmetry’s last hope: R-parity violation via UDD operators2013

    • 著者名/発表者名
      Biplob Bhattacherjee, Jason L. Evans, Masahiro Ibe, Shigeki Matsumoto, and Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 87 ページ: 115002

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.87.115002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrinos at IceCube from Heavy Decaying Dark Matter2013

    • 著者名/発表者名
      Brian Feldstein, Alexander Kusenko, Shigeki Matsumoto, and Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 88 ページ: 015004

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.88.015004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Result of the AMS-02 Experiment and Decaying Gravitino Dark Matter in Gauge Mediation2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ibe, Sho Iwamoto, Shigeki Matsumoto, Takeo Moroi, and Norimi Yokozaki
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2013-8 ページ: 29

    • DOI

      10.1007/JHEP08(2013)029

    • 査読あり
  • [学会発表] High-scale SUSY breaking models in Light of the BICEP Result2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] High-scale SUSY breaking scenario2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      ATLAS workshop
    • 発表場所
      U. Tokyo (Hongo), Japan
    • 年月日
      20140325-20140326
    • 招待講演
  • [学会発表] Wino dark matter breaks the siege2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      Basis of the Universe with Revolutionary Ideas 2014
    • 発表場所
      Toyama U. Japan
    • 年月日
      20140213-20140214
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-WIMP dark amtter candidates2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      Matsue Pheno. Workshop
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 年月日
      20140208-20140209
    • 招待講演
  • [学会発表] Wino Dark Matter Revisited2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      The 3rd KIAS Workshop on Particle Physics and Cosmology
    • 発表場所
      KIAS, Korea
    • 年月日
      20131111-20131115
    • 招待講演
  • [学会発表] 加速器実験からの制限2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      20130920-20130923
    • 招待講演
  • [学会発表] Decaying dark matter and the AMS-02 result2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      SUSY2013
    • 発表場所
      ICTP, Itary
    • 年月日
      20130826-20130831
  • [学会発表] Phenomenology of a Fermionic ADM2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      SI2013
    • 発表場所
      Jirisan National Park , Korea
    • 年月日
      20130817-20130823
  • [学会発表] A dark matter charged under U(1)_{B-L}2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      FLASY13
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      20130701-20130705
    • 招待講演
  • [学会発表] Phenomenology of Wino Dark Matter2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      Tohoku Workshop on Higgs and Beyond
    • 発表場所
      Tohoku U., Japan
    • 年月日
      20130605-20130609
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymmetric dark matter at ILC2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsumoto
    • 学会等名
      ECFA2013
    • 発表場所
      DESY, Germany
    • 年月日
      20130527-20130531

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公開日: 2015-05-28  

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