重力波による右巻きニュートリノ質量の解明

用引力波阐明右手中微子质量

基本信息

批准号：
19K03860
负责人：
瀬戸治
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究計画では、初期宇宙で起こった右巻きニュートリノに質量を生成する真空の相転移により生成される重力波観測を通じて重い右巻きニュートリノの質量起源となる高エネルギー領域でのニュートリノの相互作用に迫る。ニュートリノ質量生成機構には右巻きニュートリノと並んで、もう一つの有望な機構として、電弱三重項のヒッグス場を導入する模型がある。バリオン数とレプトン数の差（B－L）をゲージ理論に電弱三重項のヒッグス場を導入した模型の最小模型を構築した。量子異常の無い理論を構成する右巻きニュートリノのB-L 荷の取り方は、数学的には2つあり、B-L 荷を3世代全ての右巻きニュートリノ共通にとるスタンダードと、B-L 荷が世代毎に異なるオルタナティブがある。オルタナティブの場合、このB-L 荷の世代不一致のため、従来の右巻きニュートリノによるシーソー機構が機能しない。先行研究で繰り込み不可能な相互作用を持ち込むことで回避する模型が提案されていたが、我々は、最小の新粒子のみを導入し繰り込み可能な模型を構築することに成功した。この模型は、暗黒物質の候補を付加的な離散対称性を課すことなしに説明出来るという魅力を持つ。右巻きニュートリノが重要な役割と果す物理過程に、宇宙の物質反物質非対称性の起源のレプトジェネシス機構による説明がある。この研究に、着手した。重力波で右巻きニュートリノの効果が観測できるようなテラ電子ボルトやペタ電子ボルトの質量の右巻きニュートリノで観測されている軽いニュートリノ質量を説明する模型の一群に、量子補正によりニュートリノ質量を生成するものがある。これらの模型における、レプトジェネシス機構を成否を検討する研究に着手した。

在这个研究项目中，我们将通过观察真空相变产生的引力波来研究重右手中微子质量起源的高能区域中微子的相互作用，该引力波在右手中微子中产生质量，发生在早期宇宙。除了右手中微子之外，另一种有前景的中微子量产机制是引入电弱三重态希格斯场的模型。我们根据重子数和轻子数（BL）之间的差异，将电弱三重态的希格斯场引入规范理论，构建了该模型的最小模型。从数学上讲，有两种方法可以获取构成不存在量子异常的理论的右旋中微子的 B-L 电荷：标准，其中 B-L 电荷对所有三代右旋中微子都是通用的，以及标准，其中每代的 B-L 费用都不同。有一个替代方案。在另一种情况下，由于 B-L 货物的生成不匹配，使用右手中微子的传统拉锯机制不起作用。先前的研究提出了通过引入不可重整化相互作用来避免这种情况的模型，但我们通过仅引入最小的新粒子成功构建了可重整化模型。该模型的吸引力在于能够在不强加额外离散对称性的情况下解释候选暗物质。右手中微子在其中发挥重要作用的物理过程之一是轻子发生机制，它解释了宇宙中物质-反物质不对称的起源。我开始了这项研究。一组模型解释了在质量为太电子伏和拍电子伏的右手中微子中观察到的轻中微子质量，从而可以在引力波中观察到右手中微子的效应，并通过量子校正产生中微子质量。有东西。我们已经开始研究这些模型中轻体发生机制的成功或失败。