Neutrinos and the matter-antimatter asymmetry in the Universe

中微子和宇宙中的物质-反物质不对称性

• 批准号: 20J22214
• 负责人: TSENG ShihYen
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22214/
• 关键词: 新粒子探索; レプトンの双極子モーメント; U(1)Lμ－Lτ対称性; Vector-like lepton; ニュートリノ振動; MiniBooNE実験; ステライルニュートリノ; アクシオン; U(1)ゲージ対称性; ニュートリノ; CP対称性の破れ

今年度中に①新粒子探索と②レプトンの双極子モーメントに関する研究を行いました。①新粒子探索FermilabのMuon g-2実験では、ミューオン磁気双極子モーメントの測定値が標準模型の予想値から4.2標準偏差くらいずれていることがわかった。先行研究の結果から、質量が200 MeVより軽いU(1)Lμ－Lτゲージボゾンが存在すればミューオンの異常磁気双極子モーメントを説明することができるということが知られている。そこで、同研究室の濱口、永田、Tseng、和田は、浅井 (東大 ICRR) とともに、MUonE実験を用いたU(1)Lμ－Lτゲージボゾンの探索について研究を行なった。その結果、適切な選択基準を課すことで、ミューオン磁気双極子モーメントの実験値と理論値のずれを説明可能なパラメーター領域を含む広いパラメーター領域で U(1)Lμ－Lτゲージボゾンが探索可能であるという結果を得た。②レプトンの双極子モーメントCP対称性を破れる物理量として、素粒子の電気双極子モーメントが挙げられる。標準模型の枠組みでは、電気双極子モーメントへの寄与が極めて小さいため、現在の実験技術ではまだ測定不可能である。従って、もしも近い将来の実験で標準模型の予想値より大きい電気双極子モーメントが観測されれば、標準模型を超える新物理を示す明確なサインとなることが知られている。同研究室の濱口、永田、Tseng、尾崎は, Vector-like lepton模型における電子およびミューオンの電気/磁気双極子モーメントを計算し、ミューオン磁気双極子モーメントの実験値と理論値のずれを説明しつつ、電子およびミューオンの電気双極子モーメントが将来実験で検出される可能性があることを明らかにした。

这一年，我们进行了①新粒子的探索和②轻子偶极矩的研究。 ①寻找新粒子 在费米实验室的μ子g-2实验中，发现μ子磁偶极矩的测量值与标准模型预测的值偏差了约4.2个标准差。从前人的研究结果可知，质量小于200 MeV的U(1)Lμ−Lτ规范玻色子的存在可以解释μ子的反常磁偶极矩。因此，同一实验室的Hamaguchi、Nagata、Tseng和Wada与Asai（ICRR，东京大学）一起，利用MUonE实验进行了寻找U(1)Lμ−Lτ规范玻色子的研究。因此，通过施加适当的选择标准，可以在较宽的参数范围内搜索 U(1)Lμ−Lτ 规范玻色子，包括可以解释实验值与理论值之间偏差的参数范围。得到μ子磁偶极矩。 ②轻子的偶极矩 能够破缺CP对称性的物理量是基本粒子的电偶极矩。在标准模型的框架中，对电偶极矩的贡献是如此之小，以至于目前的实验技术还无法测量。因此，如果在不久的将来的实验中观察到大于标准模型预测值的电偶极矩，则已知这是超越标准模型的新物理的明显标志。同一实验室的Hamaguchi、Nagata、Tseng和Ozaki计算了类矢量轻子模型中电子和μ子的电/磁偶极矩，并解释了μ子磁偶极矩实验值与理论值之间的差异。 ，揭示了电子和μ子的电偶极矩将来可能通过实验检测到。

项目成果

Probing new physics in the vector-like lepton model by lepton electric dipole moments

通过轻子电偶极矩探索类矢量轻子模型中的新物理

• DOI: 10.1007/jhep01%282023%29100
• 发表时间: 2023
• 影响因子: 5.4
• 作者: Hamaguchi Koichi;Nagata Natsumi;Osaki Genta;Tseng Shih
• 通讯作者: Tseng Shih

Leptogenesis in the minimal gauged U(1)Lμ-Lτ model and the sign of the cosmological baryon asymmetry

最小规范 U(1)Lμ-Lτ 模型中的轻子发生和宇宙学重子不对称性的符号

• DOI: 10.1088/1475-7516/2020/11/013
• 发表时间: 2020
• 影响因子: 6.4
• 作者: Asai Kento;Hamaguchi Koichi;Nagata Natsumi;Tseng Shih
• 通讯作者: Tseng Shih

Probing the L_mu - L_tau gauge boson at the MUonE experiment

在 MUonE 实验中探测 L_mu - L_tau 规范玻色子

• DOI: 10.1103/physrevd.106.l051702
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 5
• 作者: Asai Kento;Hamaguchi Koichi;Nagata Natsumi;Tseng Shih;Wada Juntaro
• 通讯作者: Wada Juntaro

Leptogenesis in the minimal gauged U(1)Lμ-Lτ model and the sign of the cosmological baryon asymmetry

最小规范 U(1)Lμ-Lτ 模型中的轻子发生和宇宙学重子不对称性的符号

• DOI: 10.1088/1475-7516/2020/11/013
• 发表时间: 2020
• 影响因子: 6.4
• 作者: Asai Kento;Hamaguchi Koichi;Nagata Natsumi;Tseng Shih
• 通讯作者: Tseng Shih

Explaining the MiniBooNE anomalous excess via a leptophilic ALP-sterile neutrino coupling

通过亲稀 ALP-不育中微子耦合解释 MiniBooNE 异常过量

• DOI: 10.1103/physrevd.104.015030
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 5
• 作者: Chang Chia;Chen Chuan;Ho Shu;Tseng Shih
• 通讯作者: Tseng Shih