超対称素粒子標準模型に基づく宇宙進化の研究

基于超对称粒子标准模型的宇宙演化研究

• 批准号: 06J05006
• 负责人: 四柳 陽
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J05006/
• 关键词: 素粒子; 超対称性; ビックバン元素合成; グラビティーノ; 宇宙; 超対称標準模型; インフレーション; LHC; ダークマター; 元素合成

私の研究は高エネルギーで期待されている超対称素粒子標準模型に基づいた宇宙進化の研究である。この2年間、特に宇宙進化の重要な過程であるビックバン元素合成について詳しく調べてきた。超対称素粒子標準模型では寿命が1秒を超える、平均的な素粒子に比べ非常に長寿命な粒子が予言されている。宇宙進化を考える上ではこのような長寿命粒子が非常に大きな影響を持つ事になる。特に長寿命粒子が1秒を超えた後に崩壊すると、その崩壊から生ずる様々な粒子がビックバン元素合成によって作られた水素やヘリウムなどの軽元素量を変更させてしまう。まず長寿命粒子として重力子の超対称対であるグラビティーノの場合を考えた。このときはインフレーション後の再加熱温度に対し厳しい制限を付ける事ができ、宇宙進化を考える上でも非常に重要になる。次に他の超対称粒子が長寿命粒子になる場合についても調べた。この場合は超対称模型に対し厳しい制限を付ける事ができる。今年度は最新の軽元素量の観測結果を用い、新しく計算し直した。そしてこれらの結果を博士論文としてまとめた。

我的研究是基于超对称基本颗粒的标准模型对宇宙进化的研究，该模型可预期在高能量下。在过去的两年中，我一直在详细研究大型元素的综合，这是宇宙进化的重要过程。超对称基本颗粒的标准模型可预测寿命超过一秒钟的颗粒，并且寿命比平均基本颗粒更长。在考虑宇宙的演变时，如此长的颗粒将产生巨大的影响。特别是，当一个超过1秒钟后的长寿粒子倒塌时，塌陷导致的各种颗粒会改变光元素的量，例如由大杆元素的合成所产生的氢和氦气。首先，我们将Gravityno的情况（一种超对称的重力激酶作为长寿命颗粒。在这种情况下，可以在通货膨胀后的重新加热温度上受到严格的限制，这对于考虑空间演变至关重要。接下来，我们研究了其他超对称颗粒成为长寿命颗粒的情况。在这种情况下，可以对超对称模型进行严格的限制。今年，我们使用最新观察结果对光元素的量进行了重新计算。然后将这些结果汇编成博士学位论文。