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軽い新粒子が媒介する荷電レプトンフレーバーの破れとその起源

轻新粒子介导的带电轻子风味的破坏及其起源

基本信息

批准号：
22K03622
负责人：
下村崇
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

一般にニュートリノの質量生成に伴ってレプトンフレーバーの破れが現れる。レプトンフレーバーの破れは新粒子の崩壊にも現れるうる事に着目し、軽い新粒子の崩壊に対する検証可能性を調べた。特に現在進行中のFASER実験での検証を想定し、数GeV以下の質量と一般的な4つの相互作用型に対して検証可能領域を明らかにした。またFASER実験での最大感度を評価するためフレーバーの破れは電子型とミュー型とした。解析の結果、FASER実験での検証は難しいが、アップグレード版として計画されているFASER2実験ではより広いパラメーター領域を検証可能である事を明らかにした。この結果により、ニュートリノの質量生成機構を持つ模型を軽い新粒子の崩壊を通してどこまで取捨選択できるかを明らかにした。またレプトンフレーバーの破れの起源となるニュートリノ質量の生成機構と暗黒物質との関連についても研究を行った。統一理論に動機づけられたB-L対称性を持つ模型を考え、その模型でステライルニュートリノが暗黒物質になるシナリオを調べた。軽い粒子の崩壊によって生成されるこれまで見落とされていた衝突項とゲージ粒子の縦波項を考慮に入れた解析を行い、模型の許容領域が従来のそれから大きく変更される事を明らかにした。解析は質量スペクトラムは場合分して行い、それぞれの場合で衝突項または縦波項が重要となるかを明らかにした。これによりこの模型での暗黒物質の可能性について検証するべきパラメーターを明らかにした。

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