LHC物理を中心とした標準模型を超えた物理の理論的研究

超対称性標準模型は素粒子の標準模型を超える物理として最も有力な候補であるが,その中でゲージ伝達型模型はFCNC問題の解決やグラビティーノ問題の解決を与えるものとして特に興味深い模型である.昨年度に行われた研究において,私は,上に述べたゲージ伝達型模型のLHCにおける発見の可能性について調べた.今年度は,この研究で得た経験を踏まえて,LHCでゲージ伝達型模型が発見された後にどの様に検証出来るか,という問題に取り組んだ.ゲージ伝達型模型でグラビティーノが非常に軽い模型では,他のSUSY粒子からグラビティーノへの崩壊がほとんど瞬間的に起こるという特徴の他に,ほとんどの崩壊の途中でいったんグラビティーノの次に軽いSUSY粒子(NLSP)に崩壊してからグラビティーノへ崩壊する,という特徴がある.多くのゲージ伝達型模型では,stau又はbino-like neutralinoがNLSPとなり,それぞれの場合においてレプトンやタウ又は光子が放出されるというシグナルが期待される.SUSYイベントにおいてほとんど必ずこれらの粒子が放出されることは,このモデルの特徴であり,ゲージ伝達型模型の検証の一つの方法を与えると考えられる.このことを確認するために具体的には,ゲージ伝達型模型と重力伝達型模型について調べ,これらの模型がLHCでの発見の後早い段階でいかに区別出来るかという問題を調べた.この結果,これらの二つの模型が発見の後の早い段階において可能であることを示した.また重力伝達型模型において暗黒物質を考えたときに興味深い二つの可能性(Focus pointとcoannihilation region)にあたる模型をいかにして区別出来るかという問題についても研究した.この研究は実際に実験結果が出た後だけでなく,実験結果の解析の準備段階においても重要な意味を持つものであると考えられる.

超対称性標準模型は素粒子の標準模型を超える物理として最も有力な候補であるが,その中でゲージ伝達型模型はFCNC問題の解決やグラビティーノ問題の解決を与えるものとして特に興味深い模型である.昨年度に行われた研究において,私は,上に述べたゲージ伝達型模型のLHCにおける発見の可能性について調べた.今年度は,この研究で得た経験を踏まえて,LHCでゲージ伝達型模型が発見された後にどの様に検証出来るか,という問題に取り組んだ.ゲージ伝達型模型でグラビティーノが非常に軽い模型では,他のSUSY粒子からグラビティーノへの崩壊がほとんど瞬間的に起こるという特徴の他に,ほとんどの崩壊の途中でいったんグラビティーノの次に軽いSUSY粒子(NLSP)に崩壊してからグラビティーノへ崩壊する,という特徴がある.多くのゲージ伝達型模型では,stau又はbino-like neutralinoがNLSPとなり,それぞれの場合においてレプトンやタウ又は光子が放出されるというシグナルが期待される.SUSYイベントにおいてほとんど必ずこれらの粒子が放出されることは,このモデルの特徴であり,ゲージ伝達型模型の検証の一つの方法を与えると考えられる.このことを確認するために具体的には,ゲージ伝達型模型と重力伝達型模型について調べ,これらの模型がLHCでの発見の後早い段階でいかに区別出来るかという問題を調べた.この結果,これらの二つの模型が発見の後の早い段階において可能であることを示した.また重力伝達型模型において暗黒物質を考えたときに興味深い二つの可能性(Focus pointとcoannihilation region)にあたる模型をいかにして区別出来るかという問題についても研究した.この研究は実際に実験結果が出た後だけでなく,実験結果の解析の準備段階においても重要な意味を持つものであると考えられる.