暗黒物質の理論とその検証

"宇宙から降り注ぐ電磁波の放射の揺らぎ"の観測などから、"暗黒物質"と呼ばれる物質の存在は確実視されている。しかしその暗黒物質が何であるか、ということは未だ解明されないままである。一方、これまでの歴史を振り返ると、"正体不明の物質の存在に対するアプローチとして場の量子論を幹とする素粒子理論や宇宙論の手法を用いる"ということが非常に有効であることは明らかである。従って私はこれまで"暗黒物質とは何であるか"の解明を目的として、主に素粒子理論と宇宙論の方法を用いて研究を行ってきた。具体的には、これまでに検証済みであるが暗黒物質を含んでいない素粒子の標準理論の最も有力な拡張の一つである"超対称性理論"をもとにして、宇宙の発展の仕方や加速器実験のシグナルについての議論を行いながら、暗黒物質の正体に迫るという試みを行ってきた。これらの背景のもと三私は昨年度、二本の論文をまとめたが、いずれも"グラビティーノ"という超対称性理論に含まれる粒子が暗黒物質であり、さらに"スタウ"という長寿命の荷電粒子が存在するという有力なモデルについてのものである。具体的には・宇宙論からの制限から、(それぞれの"宇宙の再加熱温度"に対して)CERNで行われているLHC実験においてどのようなシグナルが見えるか予言するというものと・このモデルはLHC実験で長寿命のスタウが観測されることが期待されるが、仮にそのようなシグナルが発見されたとき、背景にある素粒子理論のモデルについてどの程度の示唆が得られるか調べたものである。いずれも現在進行中の実験の結果と密接に関係しているという点で今年度行うにふさわしいものであり、重要な業績である。

"宇宙から降り注ぐ電磁波の放射の揺らぎ"の観測などから、"暗黒物質"と呼ばれる物質の存在は確実視されている。しかしその暗黒物質が何であるか、ということは未だ解明されないままである。一方、これまでの歴史を振り返ると、"正体不明の物質の存在に対するアプローチとして場の量子論を幹とする素粒子理論や宇宙論の手法を用いる"ということが非常に有効であることは明らかである。従って私はこれまで"暗黒物質とは何であるか"の解明を目的として、主に素粒子理論と宇宙論の方法を用いて研究を行ってきた。具体的には、これまでに検証済みであるが暗黒物質を含んでいない素粒子の標準理論の最も有力な拡張の一つである"超対称性理論"をもとにして、宇宙の発展の仕方や加速器実験のシグナルについての議論を行いながら、暗黒物質の正体に迫るという試みを行ってきた。これらの背景のもと三私は昨年度、二本の論文をまとめたが、いずれも"グラビティーノ"という超対称性理論に含まれる粒子が暗黒物質であり、さらに"スタウ"という長寿命の荷電粒子が存在するという有力なモデルについてのものである。具体的には・宇宙論からの制限から、(それぞれの"宇宙の再加熱温度"に対して)CERNで行われているLHC実験においてどのようなシグナルが見えるか予言するというものと・このモデルはLHC実験で長寿命のスタウが観測されることが期待されるが、仮にそのようなシグナルが発見されたとき、背景にある素粒子理論のモデルについてどの程度の示唆が得られるか調べたものである。いずれも現在進行中の実験の結果と密接に関係しているという点で今年度行うにふさわしいものであり、重要な業績である。