富山大学理論物理学研究室

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Abstracts (academic year 2019)

Recent Progress on the SO(5)×U(1) GHU models(Shuichiro Funatsu)

Randall-Sundrum時空上で定義されたSO(5)×U(1) gauge-Higgs unification模型の最近の進捗について説明する。 これまでのSO(5)×U(1) gauge-Higgs unification模型ではクォーク・レプトンがSO(5)の5表現に入った模型を主に考えていたが、近年クォーク・レプトンを4表現に入れる模型の研究も進んでいる。 これら二つの模型の概要を説明し、こられに共通する有効ポテンシャルの特徴(Universality)や、将来の国際リニアコライダー実験への予言を説明する。 次世代直接探索実験における検証可能性について議論する。

Reference: Phys.Lett. B775 (2017) 297-302., Eur.Phys.J. C79 (2019) no.10, 854. Phys.Rev. D99 (2019) no.9, 095010.

擬スカラー粒子が媒介する暗黒物質模型の次世代直接探索実験における検証可能性(Motoko Fujiwara)

擬スカラー粒子が媒介する暗黒物質模型は、WIMPシナリオに従い暗黒物質のエネルギー密度を適切に説明しつつ、現在の直接探索実験からの厳しい制限を巧みに回避することができる魅力的な模型である。実験精度向上が見込まれる次世代の直接探索実験ではこの模型の検証可能性が残されており、 定量的に正確な検証可能性の議論が早急の課題であった。
本講演では、次世代直接探索実験におけるこの模型の検証可能性を議論する。はじめに、模型から予言される主要な散乱効果をすべて取り込み、暗黒物質と核子の有効理論を構築する。また、その有効理論を用いて暗黒物質と核子の散乱断面積の予言値を評価する。 さらに、従来見落とされていた相互作用によって断面積の予言値が劇的に増大することを示し、今回の解析によって新たに判明した検証可能な模型のパラメータ領域を示す。最後に、スカラーポテンシャルの解析を通して断面積の予言値に上限が与えられることを示し、 次世代直接探索実験における検証可能性について議論する。

Reference: JHEP 1902 (2019) 028, [arXiv:1810.01039 [hep-ph]]. arXiv:1910.09771 [hep-ph].

Conformal Extension of Einstein's Gravity and Inflation(Jisuke Kubo)

To generate the Planck scale dynamically we consider a classically scale invariant gravity. The effective theory at energies below the Planck mass contains the pseudo-Nambu-Goldstone boson of spontaneously broken scale invariance (the dilaton) and a gravitational scalar degree of freedom that originates from the $R^2$ term in the effective action (the scalaron). We compute the effective potential for the coupled dilaton-scalaron system and demonstrate that it can be successfully used to describe the inflational Universe.

Reference:

Dark matter search in extended dwarf spheroidal galaxies with CTA(Nagisa Hiroshima)

The nature of dark matter (DM) is still a big mystery. Among the varieties of candidates, Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) is one of the most promising ones. Gamma-ray observations of dwarf spheroidal galaxies (dSphs) by Fermi satellites put the strongest constraints at mDM~ < a few hundreds of GeV. In the near future, Cherenkov Telescope Array (CTA) starts its operations and expect to probe WIMP of mDM > ~O(1)TeV. Different from previous experiments, spatial distributions of DM in dSphs are resolved with CTA. In this talk, I explain the procedure to extract DM signals in gamma-ray observations and how the spatial extension of the dSph affects our accessibility to DM in future experiments.

Reference:

Leptogenesis in the model with modular A_4 invariance(Takahiro Yoshida)

フレーバー構造を説明する一つのアプローチとしてフレーバー対称性が議論されてきた。特に、ニュートリノの大きな混合角を説明するために非可換離散群に基づくフレーバー対称性が調べられてきた。近年、余剰次元のコンパクト化に起因するモジュラー 対称性がこれら非可換離散対称性の起源になりうることが提唱され、モジュラー群に由来する離散対称性が議論されている。
本公演では小林、大本、清水、高木、谷本、立石氏により提唱され解析されたA_4対称性を持つ模型を考える。この模型では、ニュ ートリノ振動実験によるニュートリ質量、およびレプトン混合角が見事に説明され、特徴的なCP対称性の破れのパターンが予言される。そこで我々は、 宇宙バリオン数非対称性の問題を解決するため、この模型におけるレプトン数生成について議論する。特に、生成されるバリオン数とディラック位相、マヨラナ位相との相関を紹介する。さらに、観測されている宇宙のバリオン数を説明する右巻きニュー トリノの質量は限られた範囲にのみ存在することを示す。なお、本公演はarXiv:1909 .06520 [hep-ph]に基づく。

Reference: arXiv:1909.06520 [hep-ph]

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■ 数理創造プログラム (iTHEMS)

■ 南部陽一郎物理学研究所 (NITEP)

 

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