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2018 年度 実績報告書

レプトンセクターにおけるLHC新粒子探索と新しい物理描像

公募研究

研究領域ヒッグス粒子発見後の素粒子物理学の新展開~LHCによる真空と時空構造の解明~
研究課題/領域番号 17H05396
研究機関東北大学

研究代表者

横崎 統三  東北大学, 理学研究科, 助教 (80779322)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード超対称性 / ミューオンg-2 / スレプトン / 大統一理論
研究実績の概要

ミューオンg-2の実験値は標準模型の予言値と大きく乖離しており、これは標準模型を超える新しい物理の存在を示唆している。そのような新物理の筆頭候補は、超対称標準模型である。これは、標準模型を超対称化したもので、標準模型の粒子に対して超対称パートナー粒子の存在を予言する。
超対称標準模型では、電弱相互作用をする超対称パートナー粒子の質量が100GeVのオーダーである場合に、ミューオンg-2の乖離を説明できることが知られている。一方で、Large Hadron Collider(LHC)で発見された125GeVのヒッグス粒子はトップの超対称パートナー粒子が100GeVよりも二桁程度重いことを示唆している。
本研究の主な成果は、ミューオンg-2の乖離と125GeVのヒッグス粒子を説明できる超対称パートナー粒子の質量スペクトルを生み出す非自明で新しいメカニズムを提案できたことである。このメカニズムでは、暗黒物質の性質さえも自然に説明することができる。このメカニズム(理論)の予言は、レプトンの超対称パートナー粒子であるスレプトンが数百GeVであり、LHCの将来実験で観測可能であることである。したがって、我々が構築した理論は検証可能性の観点からも非常に興味深いものである。
また、我々の構築した理論は、大統一理論の自然な模型に基づいたものになっている。大統一理論では、エネルギースケールが10の16乗GeV程度で標準模型の三つの結合定数が統一する。したがって、理論的側面からも我々のメカニズムは興味深いものである。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Saha Institute(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Saha Institute
  • [雑誌論文] An extended gauge mediation for muon (g-2) explanation2018

    • 著者名/発表者名
      G. Bhattacharyya, T. T. Yanagida and N. Yokozaki
    • 雑誌名

      Phys. Lett.

      巻: B784 ページ: 118-121

    • DOI

      doi:10.1016/j.physletb.2018.07.037

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Focus Point Gauge Mediation without a Severe Fine-tuning2018

    • 著者名/発表者名
      T.T. Yanagida and N. Yokozaki
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 10 ページ: 1-11

    • DOI

      doi:10.1007/JHEP10(2018)149

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SUSY model for muon g-2 anomaly and dark matter, and its implication2018

    • 著者名/発表者名
      N. Yokozaki
    • 学会等名
      DISCRETE 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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