eVの質量（電子の約10^6分の１）を持つダークマターは最も長い歴史を持つダークマターの一つである。 本講演では、ダークマターの歴史と、現在、今後どのように調べられるかをeVダークマターを中心に議論したい。 eV ダークマターが熱的に生成される可能性や今後の宇宙観測からその正体が突き止められるための戦略を議論する。
本講演では、機械学習を格子量子色力学（QCD）に応用する試みについて議論する。 近年、ChatGPTなどの生成AIが注目を集めているが、理論物理学への応用はまだ発展途上にある。 その中でも、機械学習アルゴリズムを用いた計算手法の信頼性に対する懸念、特にブラックボックス性がしばしば指摘される。 本講演では、格子QCDにおける厳密アルゴリズムである自己学習ハイブリッドモンテカルロ法（HMC）について説明する。 また、格子QCDにおいて重要な役割を果たすゲージ対称性を尊重したニューラルネットワーク、 特にゲージ対称ニューラルネットワークやゲージ対称トランスフォーマーに関する進行中の研究についても紹介する。 なお、本講演は機械学習や格子QCDに関する事前知識を前提とせず、基礎から丁寧に解説を行う。
Composite asymmetric dark matter (ADM) is the framework that naturally explains the coincidence of the baryon density and the dark matter density of the Universe. We introduce a portal interaction sharing particle-antiparticle asymmetries in the Standard Model and dark sectors. A dark photon mixing with our photon is also introduced as a low-energy portal interaction for the entropy transfer at the late-time of the Universe. These portal interactions play important roles in exploring the dark sector in this model. The dark hadrons are produced via the dark photon at the collider experiments and leave the visible decay signals. In particular, for a specific mass spectrum, we can explore the composite ADM at the long-lived particle searches at the forward-detector experiments such as FASER and FACET and the beam-dump experiments such as DarkQuest. The kinetic mixing of order of 10^-3 — 10^-5 can be explored by the forward-detector experiments on the long-lived dark hadrons, which is compatible with the direct searches of visible decay of dark photon. Through the portal interaction sharing particle-antiparticle asymmetries, dark matter particles, which are dark-sector counterparts of baryons, can decay into antineutrinos and dark-sector counterparts of mesons (dark mesons) or dark photon. Subsequent cascade decays of the dark mesons and the dark photon can also provide electromagnetic fluxes at late times of the Universe. We derive constraints on the timescale of dark matter decay in the composite ADM scenario from the astrophysical observations of the positron, electron, and gamma-ray fluxes. The constraints from cosmic-ray positron measurements by AMS-02 are the most stringent at 2 GeV: a lifetime should be larger than the order of 10^{26} s, corresponding to the cutoff scale of the portal interaction of about 10^8—10^9 GeV.
Q-ballとは、U(1)対称性を持つ理論においてスカラー場によって形成されるノントポロジカルなソリトンの一種であり、保存電荷を持つことから安定して宇宙に存在しうる。 またQ-ballは、超対称性理論の枠組みでバリオン非対称性を説明するAffleck-Dine機構において形成される可能性があり、暗黒物質の候補であるほか初期宇宙において様々な役割を果たしうる。 本セミナーでは、Affleck-Dine機構とそれに伴って生成されるQ-ballを簡単にレビューしたのち、Q-ballが崩壊することによって起こる宇宙論的な現象として、レプトン非対称性の生成と、スカラーゆらぎから生成される二次重力波の増幅を紹介する。
In this talk, we discuss minimal spontaneously broken local U(1)’ models. The candidates of new U(1)’ symmetry are U(1)B-L, U(1)Li-Lj, and hidden U(1) so that the SM Higgs field is not charged under U(1)’. When U(1)’ gauge symmetry is spontaneously broken we have both new gauge and scalar bosons. We show these models can provide multi-Z’ signatures at the LHC via scalar boson production and decays, taking into account relevant constraints from Z’ and new scalar boson searches in various experiments.
放射線に誘発される細胞死は、放射線によるDNA損傷に起因する。この事実は一般に理解されてきた。 それにも関わらず、放射線がどのように、そしてどの程度DNAを損傷するのか、損傷を受けたDNAがどのような修復過程を経るのか、そして最終的にどの程度細胞死を誘導する損傷が残存するのかという一連の詳細を定量的に理解する事は困難であった。 近年、放射線生物学研究向けの放射線輸送モンテカルロシミュレーションコードGeant4-DNAを用いて、放射線に誘発されるDNA損傷や細胞死を定量的に計算可能なシミュレーションプラットフォームが開発された。 本セミナーでは、放射線に誘発される細胞死の記述方法をいくつか紹介し、特にGeant4-DNAを用いたナノドジメトリをベースとしたシミュレーションと細胞死の予測について詳説する。
極高エネルギー宇宙線の起源および加速機構は、現在の宇宙物理学におけるもっとも興味深い謎のひとつとして研究が進められている。 極高エネルギー宇宙線は、その莫大な運動エネルギーのために銀河系内および系外の磁場で曲げられにくく、その到来方向が起源を指し示す「次世代の天文学」として期待されている。 本講演では、宇宙線についての歴史や起源候補、検出手法、テレスコープアレイ実験とピエールオージェ観測所という稼働中の宇宙線観測実験の最新成果、そしてそして史上最大級のエネルギーをもつ宇宙線「アマテラス粒子」および将来展望について紹介する。
素粒子であるミューオンの異常磁気能率（g-2）の実験値と素粒子標準理論の計算値の間に有意な乖離が見られており、長年に渡る未解決問題となっている。 近年の研究により、素粒子標準理論を超える新しい物理法則の存在により、g-2は素粒子標準理論よりも大きな値を持つことが示唆されている。 このような背景から、g-2の実験値を高精度で検証する重要性が増してきており、先行実験とは異なる実験手法による新しい測定が求められている。 また、電気双極子能率(EDM)は時間反転対称性を破るため、未知の物理法則の対称性を研究する有力な手段である。 J-PARCでは従来とは異なる研究手法によりミューオンg-2および電気双極子能率(EDM)の超精密測定を行い新物理の存在に迫る実験の準備を進めている。 本講演では、最近行った世界初のミューオンの冷却・加速実証実験の結果を含め、J-PARCでのミューオンg-2/EDM実験の現在の状況と今後の展望を紹介する。
The New Messengers and New Physics and Cosmic Ecosystem priority themes from the Astro2020 Decadal Survey are uniquely addressed at gamma-ray energies. The gamma-ray group at NASA’s Goddard Space Flight Center, as part of a large effort together with ANL and many groups around the world, is developing technologies and future telescopes to enable observations to fill these critical capability gaps revealed by Fermi and fully capitalize on this exciting new era. This talk will present the development of CMOS silicon pixel detectors, called AstroPix, and their planned launch on a sounding rocket; the recent balloon launch of the ComPair gamma-ray prototype telescope; the next steps for ComPair; and community efforts to prioritize gamma-ray missions such as AMEGO-X in the future.
Research Center for New Physics Phenomenology is launched.
Tokiwadai 79-5, Hodogaya-ku
Yokohama, Japan, 240-8501
Yokohama National University
Copyright © YOKOHAMA National University All right reserved