宇宙観測による超対称性の検証

通过空间观测验证超对称性

基本信息

批准号：
19J00494
负责人：
山田悠介
金额：
$ 2.75万
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：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J00494/
关键词：
超重力理論素粒子的宇宙論初期宇宙論

项目摘要

今年度は「ストークス現象に基づく真空からの粒子生成現象の解析」、「新しい超対称性の自発的破れの機構」、「2B型超弦理論に基づくインフレーション模型の構築」を行なった。超対称粒子を含む重い粒子が初期宇宙において真空から生成される可能性に注目し、真空からの粒子生成現象をストークス現象の観点から系統的に解析する手法の開発を前年度から進めていた。本年度はインフレーション後に起こる爆発的な粒子生成現象であるプレヒーティングをストークス現象の観点から再考し、爆発的な粒子生成を起こす共鳴現象を含む様々なパラメータ領域での粒子生成が統一的に記述できることを示した。また現在の加速膨張宇宙を実現するために必要な自発的超対称性の破れの新しい機構として、ベクトル場の時間成分が真空期待値をもち、超対称性と共にローレンツ対称性も自発的に破る模型を提案した。多くの超対称模型とは異なり、超対称性の破れとローレンツ対称性の破れが相関するため、この模型における超対称性の破れのスケールは100TeVより小さくなければならないことが分かった。これはローレンツ対称性の破れの検証実験や加速器による超対称粒子の検出の双方から検証できる興味深い模型である。2B型超弦理論に基づくインフレーション模型の構築に関する研究も行なった。簡単な構造を持つ2B型超弦理論のコンパクト化模型には7つのモジュライ場が現れるが、単一場インフレーションの実現には6つのモジュライ場を固定する必要がある。超弦理論における無矛盾条件を考慮したフラックスパラメータを用いて、６つのもモジュライを固定した超対称性真空が実現できることを示し、残るモジュライ場をインフラトン場と同定することで、近い将来の宇宙背景放射観測により検証できるインフレーション模型を構築できることを示すことができた。

今年，我们根据Stokes现象对真空的粒子形成现象进行了分析，“超对称性自发断裂的新机制”和“基于2B型超链理论的通货膨胀模型的构建”。着重于早期宇宙中真空产生含有超对称颗粒的重颗粒的可能性，我们一直在开发方法，从上一年以来，从Stokes现象的角度来看，从真空中系统地分析了粒子产生的现象。今年，我们重新考虑了预热，这是一种爆炸性的颗粒产生现象，从通货膨胀后，从Stokes现象的角度出发，表明可以以统一的方式描述各种参数区域中的粒子产生，包括引起爆炸性粒子产生的共振现象。此外，我们提出了一种新的机制，用于实现当前加速膨胀宇宙所需的自发超对称性破裂，其中矢量场的时间成分具有真空预期值，而洛伦兹对称性自发地破坏了Supersymmetymmetymmetrymetry和Lorentz对称性。与许多超对称模型不同，超对称断裂与洛伦兹的对称性断裂相关，发现该模型中的超对称断裂尺度必须小于100 TEV。这是一个有趣的模型，可以从Lorentz对称性破坏测试和通过加速器检测超对称颗粒的检测来验证。我们还基于2B超弦理论进行了对通货膨胀模型的构建的研究。具有简单结构的2B超弦理论的紧凑模型中出现了七个Modulo字段，但是需要固定六个Modulo字段才能实现单场通货膨胀。使用助图理论中的矛盾条件，使用通量参数，我们可以证明，可以实现具有六个模量的超对称真空，并通过将其余的模量领域识别为Infraton领域，我们可以证明，可以通过在接近未来的宇宙辐射中观察到的通货膨胀模型可以证明其通胀模型。