離散フレーバー対称性に基づいた暗黒物質とフェルミオン質量混合の統一的記述の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

一昨年度までの結果を受けて引き続き質量混合を再現できそうな群の探索を始めようとしたが、対称性の破れについて研究する中で離散対称性を破る際に位相欠損が生じるという重要な指摘を受け、これを検討する必要が出てきた。実際、一般の離散対称性が破れるとエネルギー密度の高い領域が生じて宇宙論的な観測と矛盾してしまうので、これを解決しなければならない。ひとつには模型に課すフレーバー対称性を近似的な対称性とする案がある。とはいえこれは対称性を破る項を手で書き加えるというその場しのぎの方法である上に対称性のみから質量混合を導出しようという研究の目的とも合わない。昨年度中にはこの問題に対する解決を見つけることはできなかった。上記の問題を探究する一方で、初期宇宙における物質生成の研究も進めた。特にthe reheating era leptogenesisでは、レプトン数の生成が標準模型の粒子間の有効相互作用のみにより実現され、さらに必要とされるその相互作用がシーソー機構を実現する模型ではごく自然に導入することができるという点で非常に興味深い。濱田、川名による原論文では標準模型の作用にこの必要な有効相互作用を手で書き加え、その相互作用を含む過程から十分なレプトン数生成が可能と示したものであった。そこで既存のシーソー模型が当該の有効相互作用を自然に含むことを指摘し、実例として二つの模型、Ｉ型シーソー模型とスコトジェニック模型について既知のレプトン数生成機構よりも初期宇宙の温度が低い場合でも十分なレプトン数の生成が可能であることを示した。本研究の目標である暗黒物質とフェルミオン質量混合の統一的導出には輻射シーソー機構の援用が不可欠と考えられるため、上述の結果は本研究がその二つの目的のみならず、なぜ現在の宇宙が物質優勢なのか、というもう一つの問題についても一つの解決案を提供できる可能性を示している。