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2015 年度 実施状況報告書

宇宙物質創成機構の解明と新しい素粒子理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25400249
研究機関新潟大学

研究代表者

淺賀 岳彦  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70419993)

研究分担者 渡邊 篤史  京都産業大学, 益川塾, 研究員 (60567519)
中野 博章  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60262424)
谷本 盛光  新潟大学, 自然科学系, フェロー (90108366)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード素粒子理論 / 宇宙バリオン数の起源 / ニュートリノ質量の起源
研究実績の概要

本研究の目的は、素粒子標準模型の抱えるニュートリノ質量、宇宙暗黒物質、および宇宙バリオン数の問題を同時に解決する可能性を持つ新しい素粒子「軽い右巻きニュートリノ」が引き起こす現象を多角的に検証する事を目的としている。

今年度は研究の進展が加速され、研究代表者自身、合計6編の研究論文を発表することができた。この中で3編が査読付き雑誌で発表されており、2編が雑誌への投稿中であり、1編は会議の紀要である。また、研究成果を積極的に発信するために、国内外の研究会や会議において成果発表を数多く実施した。特に、国内会議で2回、国際会議で2回招待講演を実施しており、本課題での研究の成果が注目を集めていることがわかった。

今年度の着目すべき研究実績としては、新しい探索手法である円形加速されたイオンからの大強度ニュートリノ対ビームについての研究を着手した点である。このニュートリノ対ビームは岡山大学の吉村氏らが提唱したものである。私は彼らの研究グループと共同にて、このニュートリノ対ビームを用いた、ニュートリノのCP対称性の破れの検証、質量階層性の特定、さらニュートリノ伝搬中の物質効果の影響を調べる方法を調べ、論文として発表し、査読付き論文へ投稿中である。

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

今年度において、研究代表者・淺賀は3編、分担者・谷本は3編、中野は1編、渡邊は淺賀と共に1編を査読付き論文に発表しており、おおむね順調に研究が進捗していることがわかる。また、研究代表者および分担者が数多くの招待講演を行っていることからも本課題が順調に進み、周囲の研究者から注目を集めていることがわかる。

今年度注目すべき点としては、岡山大学吉村グループが提唱しているニュートリノ対ビームについての研究を展開した点である。この研究は現在さらに発展を進めている。特に、本研究が提唱している「軽い右巻きニュートリノ暗黒物質」の検証可能性を秘めているため、現在精力的に研究を進めている。また、「軽い右巻きニュートリノ」によるバリオン数生成において重要となるレプトン数セクターのCP対称性の破れの検証にも有用である点が判明した。このように想定外の研究の進展が得られた点が評価される。

今後の研究の推進方策

今年度は、本課題の最終年度となり、研究成果を最終的にまとめ上げる事が最大の目標となる。具体的に推進する研究課題は、以下の2点である。

(1)「軽い右巻きニュートリノ暗黒物質」:宇宙の暗黒物質の候補である質量がkeV程度の右巻きニュートリノの地上実験での検証可能性を検討する。これまでの研究では、宇宙論的観測からの検証が議論されてきたが、本研究では、岡山大学吉村グループが提唱している大強度ニュートリノ対ビームからの暗黒物質生成を考え、その検証感度を定量的に評価する。

(2)「軽い右巻きニュートリノによる宇宙バリオン数生成」:宇宙バリオン数を説明する右巻きニュートリノの質量と混合成分の領域を提示し、該当する右巻きニュートリノの実験検証可能性について総括的にまとめる。本課題については、新潟大学の博士大学院生を新たに研究グループに加えて研究を早急にまとめ上げる。

次年度使用額が生じた理由

共同研究を実施する際に、研究打合せの国内旅費を計上していたが、スカイプや電話による打合せに変更したため、旅費の出費が抑えられた。また、現在において数値計算のデーター量が想定より少ないため、購入した保存用のハードディスク容量が少なくすんだため。

次年度使用額の使用計画

次年度は、本課題最終年度に当たるため、研究を確実に実施するために、直接共同研究者と討論するための研究打合せの回数を想定より増やすことを予定している。そのための国内旅費を計画より増加させる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Probing heavy neutrinos in the COMET experiment2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Asaka, Atsushi Watanabe
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2016 ページ: 033B03

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw011

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Perturbativity in the seesaw mechanism2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Asaka, Takanao Tsuyuki
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 753 ページ: 147-149

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.12.013

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Occam's Razor in Quark Mass Matrices2016

    • 著者名/発表者名
      MOrimitsu Tanimoto, Tsutomu T. Yanagida
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2016 ページ: 043B03

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw024

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Next-to-minimal R-symmetric model: Dirac gaugino, Higgs mass and invisible width2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Nakano, Masaki Yoshikawa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2016 ページ: 033B01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seesaw mechanism at electron-electron colliders2015

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Asaka, Takanao Tsuyuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 ページ: 094012

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.92.094012

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Testing the minimal S4 model of neutrinos with the Dirac and Majorana phases2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shimizu, Morimitsu Tanimoto
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1512 ページ: 132

    • DOI

      10.1007/JHEP12(2015)132

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sensitivity of High-Scale SUSY in Low Energy Hadronic FCNC2015

    • 著者名/発表者名
      Morimitsu Tanimoto, Kei Yamamoto
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 7 ページ: 689-713

    • DOI

      10.3390/sym7020689

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Lepton number violations in the seesaw mechanism2016

    • 著者名/発表者名
      淺賀岳彦
    • 学会等名
      松江素粒子物理学研究会
    • 発表場所
      島根大学 松江キャンパス (島根県・松江市)
    • 年月日
      2016-03-25 – 2016-03-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Perturbativity in the seesaw mechanism2016

    • 著者名/発表者名
      露木孝尚(連名:淺賀岳彦)
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学 泉キャンパス (宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] Search for right-handed neutrinos in the seesaw mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      淺賀岳彦
    • 学会等名
      Particle Cosmology and beyond j2015
    • 発表場所
      金沢市アートホール (石川県・金沢市)
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Baryogenesis and and 0νββ decay in the νMSM2015

    • 著者名/発表者名
      石田裕之(連名、淺賀岳彦、永島伸多郎)
    • 学会等名
      日本物理学会 2015秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学 杉本キャンパス (大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [学会発表] Physics of right-handed neutrinos2015

    • 著者名/発表者名
      淺賀岳彦
    • 学会等名
      基研研究会 素粒子物理学の進展2015
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所 (京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Neutrino theory of everything? dark matter, baryogenesis, neutrino mass2015

    • 著者名/発表者名
      淺賀岳彦
    • 学会等名
      25th International Workshop on Weak Interactions and Neutrinos (WIN2015)
    • 発表場所
      MPIK Heidelberg, Heidelberg (Germany)
    • 年月日
      2015-06-08 – 2015-06-13
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レプトン数の破れから探る宇宙バリオン数生成機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      淺賀岳彦
    • 学会等名
      「宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究」2015年領域研究会
    • 発表場所
      神戸大学百年記念館 六甲ホール (兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-05-15 – 2015-05-17

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公開日: 2017-01-06  

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