Theoretical study on the search for the weak-charged thermal dark matter

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今年度は前年度までの研究をさらに進展させると共に、新しい方向へも研究を進展させた。久野は、電弱相互作用を持つスピン１のベクター粒子が暗黒物質となる繰り込み可能な模型において、初期宇宙熱的に暗黒物質が生成され、それらが脱平衡したことで現在に残ったとの仮説（熱的残存仮説）のもと、暗黒物質の残存量についてSommerfeld効果を取り入れ評価を行なった。また、暗黒物質が電磁多極子能率を持つスピン１の軽いベクター粒子である模型が、重いベクター粒子模型の相互作用が小さい極限で導かれることに着目し、暗黒物質残存量、天体現象からの制限を明らかにした。白井は、加速器実験での暗黒物質シグナルを正確に予言するための理論計算を行った。弱電荷をもつ暗黒物質は電荷をもつ電弱パートナーが存在するが、その崩壊の仕方が加速器シグナルに重要な働きをする。本年度はウィーノ暗黒物質について、その荷電パートナーの崩壊率の高次補正を計算し、もっとも正確な推定を与えた。林は、銀河系矮小銀河のより正確な暗黒物質分布推定において重要な観測サーベイとなる、すばる望遠鏡超広視野多天体分光器(PFS)を想定した模擬データの作成を進めた。実際の矮小銀河と同様の星の色、等級、金属量、速度などを再現したデータを作成した。また、暗黒物質分布推定においてコンタミネーションとなるバイナリー星の影響を考慮するため、これらの星を含めたデータの作成を行った。松本は暗黒物質の模型においてしばしば導入される媒介粒子の物理について研究を発展させた。媒介粒子はその種類（スピンや相互作用等）により、様々な標準模型粒子に崩壊し、それが加速器における探査感度の評価に重要な役割を果たす。可能な崩壊モードをリスト化し、それぞれにおいて現実的なシミュレーションを行うことで、将来のLHC加速器実験や100TeV加速器実験における探査感度の評価を定量的に行った。