初期宇宙の元素合成による標準理論を超える素粒子モデルの検証

通过早期宇宙的核合成验证超越标准理论的基本粒子模型

• 批准号: 03J03605
• 负责人: 郡 和範
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J03605/
• 关键词: ビッグバン元素合成; ダークマター; 超対称性理論; 超重力理論; インフレーション宇宙論; 宇宙論; 素粒子物理学; ハドロン物理学; 宇宙物理学

素粒子論の標準モデルを越える理論に登場する、重い新粒子の崩壊で生じる粒子のスペクトルのデータを初期宇宙の軽元素合成反応に取り込む大規模数値計算コードの開発に成功した。この計算コードを用い、宇宙が始まってから1秒程度の初期宇宙での軽元素合成のシミュレーションを行った。得られた軽元素の理論値と観測値を比較する事により、初期宇宙での標準理論を越える素粒子モデルの現象の検証を行った。それにより、宇宙初期の、そうした新粒子の存在量に対して、厳しい制限を得た。特に素粒子論の超対称性理論の枠組みでは、新粒子であるグラヴィティーノの存在量を、初期宇宙に抑える何らかの機構が必要な事が示された。得られた結果の意味は以下のようである。1)初期宇宙のインフレーション後の宇宙の再加熱温度は典型的なグラヴィティーノ質量に対し、百万ギガ電子ボルト以下でなければならないことを示した。2)その様な低い宇宙の再加熱温度を実現する、インフレーション宇宙のモデルを構成することは難しい、また、宇宙のバリオン数を作るシナリオに厳しい制限を与える。これらの結果の一部はアメリカの物理学会が発行する、査読付き学術雑誌に出版された。また、これらの成果は韓国、ソウル大学の素粒子論研究室セミナーにおいて、口頭発表された。

The standard particle theory was introduced, and the new particle theory was successfully developed. The calculation of the universe is based on the initial phase of the universe and the synthesis of elements in the universe. The theoretical and experimental values of the elements are compared, and the standard model of the early universe is verified. The number of new particles in the universe at the beginning of the universe is limited. In particular, the theory of supersymmetry of elementary particles is based on the existence of new particles and the mechanism of the early universe. The result is that 1)The reheating temperature of the universe after the initial universe is comparable to the typical mass of the universe, which is less than a million electrons. 2) The reheating temperature of the universe is low, and the composition of the universe is difficult, and the number of universe is limited. Part of the results of this study were published in the Journal of the Institute of Physics. The results of this research were published in the laboratory of particle theory of Korea University.

项目成果

T.Chiba, K.Kohri: "Supernova cosmology and fine structure constant"Progress of Theoretical Physics. 110. 195-199 (2003)

T.Chiba、K.Kohri：“超新星宇宙学与精细结构常数”理论物理进展。

S.Nagataki, K.Kohri, S.Ando, K.Sato: "Gamma-ray burst neutrino background and star formation history in the universe"Nuclear Physics A. 718. 437-439 (2003)

S.Nagataki、K.Kohri、S.Ando、K.Sato：“宇宙中伽玛射线暴中微子背景和恒星形成历史”核物理 A. 718. 437-439 (2003)

Affleck-Dine Baryogenesis in a string model

弦模型中的阿弗莱克-丁重子发生

• 发表时间: 2004
• 期刊: Mod.Phys.Lett.A 19
• 作者: A.D.Dolgov;K.Kohri;J.Yokoyama;O.Seto
• 通讯作者: O.Seto

Restricting quark matter models by gravitational wave

通过引力波限制夸克物质模型

• 发表时间: 2004
• 期刊: Phys.Rev.D 69
• 作者: H.Sotani;K.Kohri;T.Harada
• 通讯作者: T.Harada

K.Kohri, K.Iida, K.Sato: "Upper limit on the mass of RXJ1856.5-3754 as a possible quark star"Progress of Theoretical Physics. 109. 765-780 (2003)

K.Kohri、K.Iida、K.Sato：“RXJ1856.5-3754 作为可能夸克星的质量上限”理论物理进展。