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複合大域シミュレーションユニットセミナー（2024年12月17日）
[日時] 2024年12月17日(火) 13:30〜15:00
(1時間程度の講演＋質疑応答・自由討論、使用言語:日本語）
[場所] 核融合科学研究所 研究I期棟4階402会議室 ＋ オンライン併用
（接続情報は別途メールにて、参加申込・招待された方へお知らせします）
[講師] 榊原 由貴（山形大学）
[講演題目] Topological solitons in dark matter models and the domain wall problem
（暗黒物質モデルにおける位相的ソリトンとドメイン壁問題）
[講演概要]
In the universe, there is a kind of “matter” invisible by lights and called dark matter. It is well known from the cosmological observations that the amount of dark matter is five times as large as that of the ordinary matter, i.e., Standard Model particles, but the origin of dark matter is still unknown, and a variety of dark matter models have been proposed. We mention the difficulties of popular dark matter models and explain that the difficulties are evaded by what we call the “scalar dark matter model”. One of the difficulties is the domain wall problem, where some of the popular dark matter models predict the formation and the evolution of the walls, two-dimensional solitons, leading to a serious contradiction with the current universe. In the scalar dark matter model, the walls are formed as well, but they are confined between the strings, one-dimensional solitons, and behave as if they are “strings” and the domain wall problem is avoided. We confirmed it by large-scale numerical simulation by the supercomputers Flow and FUGAKU. We point out that this model can be tested by the stochastic gravitational wave observations and can address other mysteries of the universe, the origin of the neutrino mass and the matter-antimatter asymmetry.
（宇宙には、光では見えない暗黒物質と呼ばれる「物質」が存在する。暗黒物質の量は通常の物質、すなわち標準模型粒子の5倍であることは宇宙論的観測からよく知られているが、暗黒物質の起源は未だ不明であり、様々な暗黒物質模型が提案されている。我々は、有力な暗黒物質モデルの問題点に触れ、我々が「スカラー暗黒物質モデル」と呼ぶものによってその問題点が回避されることを説明する。その問題点の一つは、ドメイン壁問題である。有力な暗黒物質モデルの中には、2次元ソリトンであるドメイン壁の形成と進化を予言するものがあり、現在の宇宙との深刻な矛盾を引き起こしている。スカラー暗黒物質モデルでは、同様にドメイン壁が形成されるが、1次元ソリトンである宇宙ひもの間に閉じ込められ、あたかも「宇宙ひも」であるかのように振る舞うため、ドメイン壁問題は回避される。我々は、このことをスーパーコンピュータ不老と富岳による大規模数値シミュレーションで確認した。このモデルは背景重力波観測によって検証可能であり、宇宙の他の謎、ニュートリノの質量や物質と反物質の非対称性の起源に示唆を与えることを指摘する。）
[お問合せ] cg-sim
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