宇宙初期の軽元素組成の進化と素粒子模型の天文学的制限

早期宇宙轻元素组成的演化和基本粒子模型的天文学局限性

• 批准号: 09J06817
• 负责人: 日下部 元彦
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J06817/
• 关键词: 初期宇宙; ハドロン; 素粒子; 共鳴反応; 天体核物理; 軽元素; 宇宙論; 元素合成; 天体核物理学; 超対称性理論; 星; 再電離

宇宙背景放射の観測から推測されるバリオン密度に対して標準ビッグバン元素合成理論が予言する^7Liの存在度が、昔できた星で観測される存在度と一致しない問題がある。この問題の原因として、強い相互作用をするエキゾチックな重い長寿命粒子の効果が可能性として考えられる。宇宙初期に色を持つエキゾチックな重い長寿命粒子(Y)が存在すると、色の閉じ込めにより、強い相互作用をするエキゾチックな重い粒子(X)に閉じ込められると考えられる。Xの組成は、宇宙初期のクオーク・ハドロン相転移後に、2つのX粒子の衝突に付随する対消滅で減少する。X粒子は通常の原子核と束縛状態を形成し宇宙の軽元素組成に影響を与え得るのだが、その影響は宇宙で元素合成が起こる時期のXの存在度に依存する。今年度は、強い相互作用をするX粒子に閉じ込められる、色を持つY粒子の共鳴散乱を通した対消滅を研究し、Xの存在度について知見を得た。宇宙での2つのXの衝突の際に、YとY(Yの反粒子)で構成される共鳴状態を経由してY粒子の対消滅が起こると仮定し、Yの初期組成、質量、Xのエネルギー準位、YY共鳴状態の崩壊幅をパラメターとした時の対消滅率をモデル化してXの最終組成を計算した。採用した設定での結果として、X粒子の存在度は従来の見積よりも著しく大きくなる場合がある一方で、有意に小さくなる場合はなかった。最終組成の計算結果は、^7Liの組成が減少したり、^9BeやBの組成が増大したりするのに必要な量の見積値に達している。Xの最終組成は、相転移の状況に依存する可能性がある。粒子が軽元素組成に与えた影響が観測的に確かめられれば、相転移に関する情報を軽元素の始原組成から引き出せる可能性がある。将来、このように相転移の痕跡を調べられる可能性を指摘した。

The cosmic background radiation is related to the density profile, the standard density, the element synthesis theory, the prediction of the degree of existence of ^ 7Li, the consistency of the degree of existence of previous stars, and the consistency of the problem. The cause of the problem is different, the strong interaction is very important, and the possibility of heavy long-lived particles is very important. In the early days of the universe, there were heavy long-lived particles (Y), strong interactions and strong interactions between heavy particles (X) and heavy particles (Y). The composition of the X-ray, the phase of the universe at the beginning of the universe, and the sudden change of the X-ray particles in the early days of the universe. X-particle particles usually form a cluster of atomic nuclei and the composition of cosmic elements is highly dependent on the formation of cosmic elements and the formation of cosmic elements. This year, strong interaction, X particles, Y particles The cosmos, Y (Y antiparticles), Y, Y. You can use the temperature setting results and the presence of X particles to make sure that you are on the right side of the computer, and that you want to make sure that you do not want to close the computer. The results of the most important component calculation, ^ 7Li configuration, and ^ 9Be configuration are very important to determine the necessary information. The most important component of the X-ray system is the possibility of phase shift. The composition of the particle element is similar to that of the particle element. the initial composition of the element leads to the possibility of the element. In the future, it is possible to criticize the possibility of phase shift.

项目成果

New constraints on radiative decay of long-lived particles in big bang nucleosynthesis with new He4 photodisintegration data

利用新的 He4 光崩解数据对大爆炸核合成中长寿命粒子辐射衰变的新限制

• 发表时间: 2009
• 期刊: Phys.Rev.D 79
• 作者: M. Kusakabe;T. Kajino;T. Yoshida;T. Shima;Y. Nagai;T. Kii
• 通讯作者: T. Kii

Big Bang nucleosynthesis with long-lived strongly interacting relic particles

• DOI: 10.1017/s1743921310003832
• 发表时间: 2009-11
• 期刊: Proceedings of the International Astronomical Union
• 作者: M. Kusakabe;T. Kajino;T. Yoshida;G. Mathews

4He光分解の新データを用いたビッグバン元素合成時期の長寿命粒子放射性崩壊への新しい制限と6Li問題の解

使用 4He 光解的新数据和 6Li 问题的解决方案，对大爆炸核合成期间长寿命粒子的放射性衰变进行新的限制

• 发表时间: 2009
• 作者: 日下部元彦、梶野敏貴、吉田敬、Mathews;Grant J.;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦;日下部元彦
• 通讯作者: 日下部元彦

Effect of Long-lived Strongly Interacting Relic Particles on Big-Bang Nucleosynthesis

长寿命强相互作用遗迹粒子对大爆炸核合成的影响

• 发表时间: 2009
• 期刊: Physical Review D80
• 作者: Kusakabe;M.;Kajino;T.;Yoshida;T.;Mathews;G.J.
• 通讯作者: G.J.

Resonant annihilation of long-lived massive colored particles through hadronic collisions

通过强子碰撞共振湮灭长寿命的大质量彩色粒子

• DOI: 10.1103/physrevd.85.015005
• 发表时间: 2012
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: 日下部元彦;竹迫知博
• 通讯作者: 竹迫知博