超対称性の破れのGauge Mediation模型の研究

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私の研究課題は、素粒子の物理を記述する模型の中で、特に超対称性を持つようなものの現象論的側面を探ることです。大型加速器であるLHCが本格稼働している現在、そのような超対称性理論から予言される新粒子が発見されることが期待されています。残念ながら2013年4月現在そのような新粒子の兆候はあらわれていませんが、昨年、電弱対称性を自発的に破る機構の一つであるヒッグス機構から予言される、ヒッグス粒子が存在することがATLAS実験、CMS実験により明らかとなりました。超対称性を持つ理論にもヒッグス粒子は登場するのですが、超対称性理論ではその質量の大きさが予言量となるのでその値が持つ意味は非常に大きいものとなります。私と共同研究者は、ヒッグス粒子が二つの光子へと崩壊する分岐比が、標準模型による予言値より大きい値がLHC実験で示唆されていることに着目し、Gauge Mediation模型の枠内でこれが説明可能であることを示しました。また、この論文において、真空の安定性による制限が、超対称性模型によって分岐比の増大を説明しようとする際に非常に重要であることを指摘しました。本年度、私は、アノマリー伝達型模型に関する研究も行いました。アノマリー伝達型模型において、超対称性粒子の中で最軽量である中性ウィーノと、その次に軽い荷電ウィーノの質量の差を2ループダイアグラムの寄与も取り入れることで、より精密に評価することに成功しました。アノマリー伝達型模型の大きな特徴は荷電ウィーノが比較的長寿命であることですが、この中性ウィーノと荷電ウィーノの質量差は荷電ウィーノの寿命を大きく左右するパラメーターであり、その値が精密に決定されたことはアノマリー伝達型模型の探索にとって大きな意味を持つものとなっています。