超対称大統一模型の探求

超对称大统一模型探索

• 批准号: 11J06626
• 负责人: 川瀬 英俊
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J06626/
• 关键词: 素粒子物理学; 超対称性; 暗黒物質; LHC; Tevatron; DAMA; 大統一理論; ヒッグス場

本研究では、標準模型を超える薪たな物理の候補として超対称性と呼ばれる対称性に基づく模型に注目し、現象論的な立場から良い模型を探求してきた。具体的には、DAMA実験と呼ばれる暗黒物質直接検出実験にて暗黒物質の観測が報告されていることに注目し、この実験結果を説明するような模型の構築を目指した。特に、標準模型を超対称化した極小超対称標準模型(MSSM)と呼ばれる模型では、現象論的な要請を満たそうとした場合に自動的に暗黒物質の候補となる物質が導入されるという利点があるので、このMSSMを拡張した模型を考えることでDAMA実験を説明することを考えた。超対称性に基づく模型は現在稼働中の大型ハドロン衝突型加速器実験(LHC)にて検証されることが期待されており、MSSMの単純な拡張によってDAMA実験を説明する模型を構築することは有意義であると言える。研究の成果として、MSSMのヒッグス場のセクターを拡張することによってDAMA実験を説明する模型を提案した。具体的には、MSSMには2種類のヒッグス二重項が含まれているのだが、これを4種類のヒッグス二重項を含むものに拡張することで、暗黒物質の直接検出実験に対する新たな寄与を与える可能性について探求した。暗黒物質の対消滅の断面積や、暗黒物質と原子核の散乱断面積をこの模型で計算することで、観測されている暗黒物質の残存量を与えつつ、DAMAで観測された直接検出の実験結果を説明することが可能であることを示すことができた。この研究成果は単名の論文として査読付き雑誌に掲載され、物理学会にて発表も行った。

在这项研究中，我们专注于基于称为超对称性的对称性的模型，作为超过标准模型的柴火物理学的候选物，并从现象学的角度探索了良好的模型。具体而言，我们重点是在直接的暗物质检测实验中报告了暗物质观察结果，称为Dama实验，旨在构建一个解释该实验结果的模型。特别是，称为超级对称标准模型（MSSM）的模型，这些模型（MSSM）是超对称地定义标准模型的模型，其优势是，当试图满足现象学需求时，自动引入了作为暗物质候选物质的物质，因此我们考虑通过考虑扩展此MSSM的模型来考虑解释Dama实验。可以预期，基于超对称的模型将在当前运行的大型强子碰撞加速器实验（LHC）中进行验证，可以说，构建一个模型可以通过简单地扩展MSSM来解释Dama实验是有意义的。这项研究的结果是，我们提出了一个模型，通过扩展MSSM中的Higgs野外部门来解释Dama实验。具体而言，MSSM包含两种类型的HigGS双重套件，并将其扩展到包含四种类型的HigGS Doublets的一种，我们探讨了它可以为直接检测暗物质的实验做出新的贡献的可能性。通过使用该模型计算深色物质对暗物质和暗物质和核的散射横截面区域的横截面区域，可以解释与Dama观察到的直接检测的实验结果，同时给出剩余的观察到的暗物质。这项研究的结果在同行评审期刊上以单名论文的形式发表，并在物理学会上发表。

项目成果

超対称4ヒッグス模型における軽い暗黒物質

超对称 4-希格斯模型中的轻暗物质

• 发表时间: 2012
• 作者: 大塚琢馬;ら;Ryo Nakanishi;Paola Ayala;河崎直也;中西亮;村上昌平;中西亮;石原潤一;竹内 良貴;竹内 良貴;竹内良貴;H. KODERA;竹内良貴;竹内良貴;川瀬英俊
• 通讯作者: 川瀬英俊