| 研究課題/領域番号 |
24340047
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
久野 純治 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60300670)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 暗黒物質 / 素粒子標準模型 / ウィンプ / 超対称性 |
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| 研究概要 |
標準模型のヒッグスポゾンが発見された。それを受けて次の研究を行った。
標準模型からヒッグスセクターを拡張する一つの方法に、ρパラメータが1であることを予言する
SU(2)7次元ヒッグスの導入を行った。ゲージ場とともに物質場に質量を与えるようSU(2)2次元および7次元ヒッグスの両方を導入するためにはその間を繋ぐ新粒子の導入が必要であり、自然な拡張としてそれらはZ2離散対称性のもと奇となることを示した。これらは暗黒物質の候補となる。
発見されたヒッグスボゾンが超対称標準模型の予言するヒッグスボゾンだとすると、その質量には大きな量子補正が必要であり、その起源として重い超対称粒子の可能性がある。この場合、暗黒物質の候補は、SU(2)電荷をもつウィノ的、もしくはヒッグシーノ的なニュートラリーノとなる。我々はそれらが宇宙の暗黒物質の候補である場合、原子核との散乱断面積の評価を行った。特に、ニュートラリーノの質量が重くなっても小さくならない散乱への1ループの寄与を取り込み、精度良い計算を行った。その結果を使い、将来の検証可能性を議論した。重い超対称粒子の場合、LHC実験で発見が困難であるが、暗黒物質直接探索ならば発見の可能性がある。
次に、宇宙初期に作られ、宇宙の構造の種になる原子ハローのサイズの評価を行った。宇宙初期、熱浴との運動平衡からウィンプが外れる温度によってそのサイズは決まるが、その評価において、クォーク・ウィンプの寄与を取り込み、精度の良い評価を行った。また、原子核・暗黒物質の散乱を見る暗黒物質直接探索と原子ハローのサイズとの相関を議論した。
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| 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
LHC実験から期待される模型の構築や、ウィンプ・核子散乱断面積の評価、原子ハローの評価など、予定されていたものを行うことができた。その一方、ウィンプ対消滅起源の宇宙線観測からの制限の研究は遅れており、そこは今後の課題となる。
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| 今後の研究の推進方策 |
LHC実験で新物理の兆候がないことを踏まえ、模型の構築の再検討を行うとともに、直接探索の理解を深め、遅れ気味のウィンプ対消滅起源の宇宙線観測からの制限を進める。
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