ＬＨＣ実験を踏まえたＩＬＣ実験における暗黒物質探査

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23740169
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 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)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 暗黒物質 / ＩＬＣ / ＬＨＣ / 新物理模型 / 超対称模型

研究概要

本研究の目的は互いに密接した以下の二つにより構成されている。一つ目は現在までのＬＨＣ実験の結果を鑑み、その背後にある新物理を精査し、魅力的な暗黒物質候補を提案する事で、二つ目はこれらの暗黒物質候補の検証においてＩＬＣ実験がどの様な役割を果たし得るかを明らかにする事である。様々な成果を上げられたが、その中で最も大きな研究成果は最小超重力誘導型超対称理論を提案した事である。その結果、中性ウィーノ暗黒物質が予言され、その質量１ＴｅＶ程度以下となるため十分にＩＬＣ実験で検証可能である事が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] AMS-02 Positrons from Decaying Wino in the Pure Gravity Mediation Model (2013)
  • 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 matter (2013)
  • 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] Heavy Squarks and Light Sleptons in Gauge Mediation : From the viewpoint of 125 GeV Higgs Boson and Muon g-2 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Ibe, S. Matsumoto, T. T. Yanagida, N. Yokozaki
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1303 ページ: 078
  • DOI: 10.1007/JHEP03(2013)078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for the Top Partner at the LHC using Multi-b-Jet Channels (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Harigaya, S. Matsumoto, M. M. Nojiri, K. Tobioka
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 86 ページ: 01500
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.86.015005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pure Gravity Mediation with m_{3/2} = 10-100TeV (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ibe, S. Matsumoto, T. T. Yanagida
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 85 ページ: 095011
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.85.095011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing Little Higgs Mechanism at Future Colliders (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Harigaya, S. Matsumoto, M. M. Nojiri, K. Tobioka
  • 雑誌名: JHEP 巻: {￥bf 1201} ページ: 135
  • DOI: 10.1007/JHEP01(2012)135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrimination of New Physics Models with the International Linear Collider (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Asano, T. Saito, T. Suehara, K. Fujii, R. S. Hundi, H. Itoh, S. Matsumoto, N. Okada, Y. Takubo, H. Yamamoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 84 ページ: 115003
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.84.115003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing Higgs portal dark matter via $Z$ fusion at a linear collider (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kanemura, S. Matsumoto, T. Nabeshima, H. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys. Lett. B 巻: 701 ページ: 591
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.06.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studying Very Light Gravitino at the ILC (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto, T. Moroi
  • 雑誌名: Phys. Lett. B 巻: 701 ページ: 422
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.06.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Baryogenesis from Dark Sector (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, S. Matsumoto
  • 雑誌名: Prog. Theor. Phys 巻: 125 ページ: 1311
  • DOI: 10.1143/PTP.125.1311
  • 査読あり
• [学会発表] Revisiting Wino Dark Matter (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: The 3rd KIAS Workshop on Particle Physics and Cosmology
  • 発表場所: KIAS, Korea
  • 年月日: 2013-11-14
• [学会発表] Constraints on WIMP dark matter from collider experiments (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: JPS conference
  • 発表場所: Kochi U
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] A dark matter charged under U(1)_{B-L} (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: FLASY13
  • 発表場所: Niigata U
  • 年月日: 2013-07-03
• [学会発表] Phenomenology of Wino Dark Matter (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: Tohoku Workshop on Higgs and Beyond
  • 発表場所: Tohoku U
  • 年月日: 2013-06-07
• [学会発表] Dark matter and Baryon asymmetries from sneutrino condensate (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: Dark matter and new physics
  • 発表場所: KITPC, Beijing China
  • 年月日: 2012-10-19
• [学会発表] Phenomenology of Pure Gravity Mediation (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: SKKU Symposium on Astrophysics and Cosmology
  • 発表場所: Sungkyunkwan U., Korea
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] Phenomenology of the Wino Dark Matter (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: Summer Institute 2012
  • 発表場所: Sun Moor Lake, Taiwan
  • 年月日: 2012-08-23
• [学会発表] Current Status of Dark Matter Studies (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: Summer School
  • 発表場所: Fuji-Yoshida, Yamanashi
  • 年月日: 2012-08-02
• [学会発表] The GeV-scale dark matter with B-L asymmetry (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: Workshop on Particle physics and cosmology
  • 発表場所: Toyama U
  • 年月日: 2012-02-21
• [学会発表] The GeV-scale dark matter with B-L asymmetry, International Workshop on Neutrino Physics (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Matsumoto
  • 学会等名: Dark Matter and Gamma Rays
  • 発表場所: National Chiao Tung University
  • 年月日: 2011-11-05