超対称な模型に基づく、ダークマターの現象論的研究

超対称性は、ボソンとフェルミオンを結びつける対称性であり、ダークマターが自然に導入される。LHCによるヒッグス粒子の実験結果を考慮しつつ、以下のようにダークマターと超対称性の関連性を明らかにした。1,ゲージ媒介機構におけるCP対称性の破れとグラビティーノゲージ媒介機構は、スフェルミオンの質量項においてCP対称性の破れが無い模型である。したがって、一般にはゲージ媒介機構はCP対称性の破れに敏感な電子や中性子の電気双極子モーメントは小さく予言されると思われている。しかし、これは完全には正しくない。申請者は、ヒッグス粒子の質量項にグラビティーノ質量と同じくらいの大きさのCP対称性を破る寄与があり、これによって、電子や中性子の電気双極子モーメントが大きく予言されてしまうことを示した。ゲージ媒介機構では、一般にグラビティーノがダークマターになるが、電子や中性子の電気双極子モーメントに関する現在の実験から、グラビティーノの質量が100MeV以下でなければならないことを明らかにした。2,ヒッグス粒子の質量とダークマター超対称模型において、ダークマターの候補は主に2つある。一つは上でも述べたグラビティーノであり、もうひとつはゲージボソンの超対称パートナー粒子のうち電気的に中性なもの、ニュートラリーノである。LHCの実験から、ヒッグス粒子の質量が125GeVであることが示唆されているが、これは素朴に超対称な理論から予言される値(90GeV程度)よりも大きい。申請者は、標準的な理論に物質場を追加し、ヒッグス粒子の質量、125GeVが自然に説明できるシナリオを構築した。さらに、このときの暗黒物質の残存量を計算し、現在の観測値と一致することを明らかにした。

超対称性は、ボソンとフェルミオンを結びつける対称性であり、ダークマターが自然に導入される。LHCによるヒッグス粒子の実験結果を考慮しつつ、以下のようにダークマターと超対称性の関連性を明らかにした。1,ゲージ媒介機構におけるCP対称性の破れとグラビティーノゲージ媒介機構は、スフェルミオンの質量項においてCP対称性の破れが無い模型である。したがって、一般にはゲージ媒介機構はCP対称性の破れに敏感な電子や中性子の電気双極子モーメントは小さく予言されると思われている。しかし、これは完全には正しくない。申請者は、ヒッグス粒子の質量項にグラビティーノ質量と同じくらいの大きさのCP対称性を破る寄与があり、これによって、電子や中性子の電気双極子モーメントが大きく予言されてしまうことを示した。ゲージ媒介機構では、一般にグラビティーノがダークマターになるが、電子や中性子の電気双極子モーメントに関する現在の実験から、グラビティーノの質量が100MeV以下でなければならないことを明らかにした。2,ヒッグス粒子の質量とダークマター超対称模型において、ダークマターの候補は主に2つある。一つは上でも述べたグラビティーノであり、もうひとつはゲージボソンの超対称パートナー粒子のうち電気的に中性なもの、ニュートラリーノである。LHCの実験から、ヒッグス粒子の質量が125GeVであることが示唆されているが、これは素朴に超対称な理論から予言される値(90GeV程度)よりも大きい。申請者は、標準的な理論に物質場を追加し、ヒッグス粒子の質量、125GeVが自然に説明できるシナリオを構築した。さらに、このときの暗黒物質の残存量を計算し、現在の観測値と一致することを明らかにした。