ニュートリノ極微質量の起源とバリオン数生成機構の研究

昨年度の研究で、ボソニックシーソー模型を構築した。この模型の持つ古典的スケール不変性は、QCDのような強い相互作用をするゲージ場によって動的に破れる。その後、標準模型のヒッグス場と新たに導入したフェルミオンから成る複合ヒッグス場の混合により、電弱対称性が自然に破れる。古典的スケール不変性が破れるスケールは強い相互作用の物理によって必ずTeVスケールになるため、階層性問題の解決が保証されていて、将来の加速器実験による模型の検証可能性が高い。そこで、今年度の研究では、ボソニックシーソー模型における宇宙のダークマター存在比の実現可能性を調べた。この模型には二種類のダークマター候補が存在し、それぞれを独立に検証した。結果としては、ダークマターの存在比を説明できる場合だと、ダークマターの直接検出は困難であることが分かった。さらに、強い相互作用による相転移現象に起因する重力波の検出可能性を調べ、TeVスケールで強い一次相転移が起こると、将来のDECIGO実験で重力波が検出でき得ることを示した。重力波の解析で線形シグマ模型を用いたのはこの研究が初めてである。今後、この研究を基にボソニックシーソー模型における重力波の解析を行うつもりである。その他には、「標準模型の最小拡張によって起こる電弱相転移の輻射的破れと階層性問題からの制限」と「インバースシーソー模型におけるレプトン数とフレーバーの破れからの検証可能性」を調べた。前者では、標準模型にゲージ一重項スカラー場を導入した模型に、プランクスケールでMPP条件という境界条件を課すと電弱対称性が輻射的に破れることを示し、階層性問題からのパラメータの制限を明らかにした。後者では、ニュートリノの極微質量を説明可能なインバースシーソー模型は、将来のμ-e conversion実験によってほとんどのパラメータ領域を検証できることを示した。

昨年度の研究で、ボソニックシーソー模型を構築した。この模型の持つ古典的スケール不変性は、QCDのような強い相互作用をするゲージ場によって動的に破れる。その後、標準模型のヒッグス場と新たに導入したフェルミオンから成る複合ヒッグス場の混合により、電弱対称性が自然に破れる。古典的スケール不変性が破れるスケールは強い相互作用の物理によって必ずTeVスケールになるため、階層性問題の解決が保証されていて、将来の加速器実験による模型の検証可能性が高い。そこで、今年度の研究では、ボソニックシーソー模型における宇宙のダークマター存在比の実現可能性を調べた。この模型には二種類のダークマター候補が存在し、それぞれを独立に検証した。結果としては、ダークマターの存在比を説明できる場合だと、ダークマターの直接検出は困難であることが分かった。さらに、強い相互作用による相転移現象に起因する重力波の検出可能性を調べ、TeVスケールで強い一次相転移が起こると、将来のDECIGO実験で重力波が検出でき得ることを示した。重力波の解析で線形シグマ模型を用いたのはこの研究が初めてである。今後、この研究を基にボソニックシーソー模型における重力波の解析を行うつもりである。その他には、「標準模型の最小拡張によって起こる電弱相転移の輻射的破れと階層性問題からの制限」と「インバースシーソー模型におけるレプトン数とフレーバーの破れからの検証可能性」を調べた。前者では、標準模型にゲージ一重項スカラー場を導入した模型に、プランクスケールでMPP条件という境界条件を課すと電弱対称性が輻射的に破れることを示し、階層性問題からのパラメータの制限を明らかにした。後者では、ニュートリノの極微質量を説明可能なインバースシーソー模型は、将来のμ-e conversion実験によってほとんどのパラメータ領域を検証できることを示した。