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熱的生成シナリオにおける暗黒物質の有限温度効果を含めた残存量計算

热生产场景中包含有限温度效应的暗物质残留量计算

基本信息

批准号：
13J03345
负责人：
山中真人
金额：
$ 2.76万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では暗黒物質の正体や宇宙の物質・反物質非対称の起源の解明を目標とする。今日の宇宙における暗黒物質の存在量や物質・反物質非対称の度合は未知の素粒子模型が持つパラメーターの関数として算出される。これらの算出値と観測値を比較することで、初期宇宙の残存物をプローブとして未知模型を探り出すことができる。しかし、言い換えれば、初期宇宙における上述の量の算出精度が不十分であれば、未知模型に対し精度不十分な予言・制限をもたらし、最悪の場合、間違った理解を導き得る。本課題は、特に、初期宇宙という「入れ物」を適切に扱いながら上述の量を計算し、未知模型に対する初期宇宙残存物プローブの高精度化を目指した。今年度、E6群を基にした大統一模型を枠組みとし、宇宙の物質・反物質非対称について研究した。この模型における物質・反物質非対称はレプトジェネシスと呼ばれるシナリオからもたらされる。レプトジェネシスに関わる本模型の特徴として、右巻きニュートリノの質量、及び、右巻きニュートリノと電子・ミューオン・タウレプトンそれぞれの相互作用が対称性により定まるという点が挙げられる。先行研究により、電子数・ミューオン数・タウレプトン数それぞれは背景温度と背景場に応じ、異なる形で時間発展、並びに、バリオン非対称へ転換することが知られている。本研究は、E6大統一模型における物質・反物質非対称生成の成否を明らかにするため、模型の対称性から定まる右巻きニュートリノ崩壊由来の電子数・ミューオン数・タウレプトン数それぞれを、超対称化の効果も含め、精確に算出した。これにより、E6大統一模型において今日観測される物質・反物質非対称が実現されることを明らかにした。また、本研究により、レプトンフレーバーの差異と超対称化を同時に取り入れたうえでの物質・反物質非対称の数値結果が初めて示された。

The purpose of this study is to clarify the origin of dark matter and matter and antimatter in the universe. The existence of dark matter in today's universe is not proportional to the degree of matter and antimatter, but to the unknown particle model. The calculation of the initial universe is based on the comparison of the initial universe and the unknown model. The accuracy of the calculation of the above quantities is not very high, and the accuracy of the unknown model is not very high. This paper aims to improve the accuracy of the calculation of the above quantities and the initial universe. This year, the E6 group is based on the grand unified model. The matter and antimatter of the universe are not related to each other. This model is a mixture of substance and antimatter. It is a mixture of substance and antimatter. The characteristics of this model are as follows: (1) the mass of the electron and (2) the interaction between the electron and the electron. In advance, the number of electrons, the number of electrons, the number In this study, the E6 grand unified model is used to calculate the number of electrons in the asymmetric formation of matter and antimatter, and the results of supersymmetry are included and accurately calculated. The E6 model is a unified model of matter and antimatter. In this study, the differences between the two substances and the two antimatter were analyzed simultaneously.