(だいたいハイブリッドですので、興味ある遠い方も ご連絡 ください.)
日程：2026年3月17日、13:30~
場所：8-307
発表者：Miguel Vanvlasselaer (University of Barcelona, Postdoc)
概要：We propose a new pathway to the baryon asymmetry in which small primordial black holes (PBHs) act as localized, short-lived baryogenesis engines after the electroweak phase transition (EWPT). Hawking emission from evaporating PBHs deposits energy into the surrounding plasma, creating over-pressured hot spots that drive near-acoustic shock fronts. Inside these fronts the Higgs expectation value is driven to the symmetric phase while remaining broken outside, yielding moving interfaces that source chiral charge; active sphalerons in the restored regions then convert this into baryon number. We compute the time-dependent Hawking power across Standard Model species, estimate the microscopic Landau–Pomeranchuk–Migdal thermalization length that sets the initial hot-spot size, and solve the hydrodynamics of the expanding front. Adapting electroweak baryogenesis methods to moving walls, we derive the resulting baryon yield for PBH populations with realistic time-dependent mass functions resulting from critical collapse theory. Crucially, the mechanism supplies the needed out-of-equilibrium dynamics without requiring new physics to render the EWPT first order.
日程：2026年3月23日、15:00~
場所：8-307 ハイブリッド
発表者：北嶋 直哉 (東北大, 助教)
概要：TBA
日程：2025年11月17日、13:00~
場所：8-307 ハイブリッド
発表者：Erick Munive Villa (Institute of Phyiscs of the Czech, Postdoc)
概要：Ultralight dark matter (ULDM) (also known as fuzzy dark matter) provides an intriguing alternative to the standard cold dark matter paradigm, modeling the dark sector as a coherent quantum field with particle masses around ($10^{-22}\mathrm{eV}$). In this talk, I will present the numerical framework I developed to study the nonlinear dynamics of ULDM by solving the coupled Schrödinger-Poisson system. The focus will be on the construction of reliable initial conditions for cosmological simulations, including the generation of Gaussian random fields consistent with the linear power spectrum and the computation of ground-state solitonic configurations for small-scale, high-resolution local simulations. I will discuss the numerical techniques used to obtain stationary bound states and how these serve as building blocks for modeling the inner structure of halos. Furthermore, I will describe the application of the Schwarzschild orbit-superposition method to construct equilibrium ULDM halos directly from eigensolutions of the Schrödinger-Poisson system, providing a controlled way to study stability, phase interference. Finally, I will show results on solitonic core formation, dynamical heating and the broader implications of these models for the formation and evolution of cosmic structure, as well as possible extensions to spin-$s$ ULDM theories and self-interacting dark matter.
日程：2025年11月17日、13:00~
場所：8-307 ハイブリッド
発表者：Jessica Nayely Lopez Sanchez (Institute of Phyiscs of the Czech, Postdoc)
概要：In this talk, I will present an overview of the phenomenology of Ultra-Light Dark Matter (ULDM). I will begin with a brief introduction to the underlying equations and the non-relativistic prescription of the model, including extensions that incorporate self-interactions and higher-spin fields. Then, I will discuss the astrophysical implications of these scenarios in comparison with the standard, free-field case — the most widely studied framework — emphasizing how these extensions may help alleviate some existing tensions at the observational level. Finally, I will show a few scaling relations that highlight the role of self-interactions and spin in shaping the structure and dynamics of ULDM halos.
日程：2025年11月4日、13:00~
場所：8-307 ハイブリッド
発表者：菅野 翼 (東北大学, D1)
概要：Large N theories with a θ angle, such as four-dimensional SU(N) Yang-Mills theory, have nontrivial vacuum structures. The 2π periodicity of the θ angle is not realized by a single smooth vacuum but by multiple vacua arranged periodically. When considering each vacuum, it is meaningful to focus on the region of "large θ of order N" despite the fact that θ is a 2π-periodic parameter. This parameter region might play an important role in phenomenological contexts, such as inflation in the early universe. In our study, we investigated this parameter region in the two-dimensional CP^(N-1) model by computing the partition function on T^2. Our results show that the vacuum energies and the decay rates of metastable vacua behave sensibly when θ/N is sufficiently small. However, as θ/N increases, we encounter a problem with saddle points that give larger contributions to the partition function than the true vacuum. In this talk, I will explain the basics of the θ angle, the two-dimensional CP^(N-1) model, and our results. This talk is based on the work with Takahiro Yokokura and Kazuya Yonekura (arXiv:2503.07012 [hep-th]).
日程：2025年8月28日、10:30~
場所：8-307 ハイブリッド
発表者：Deheng Song (都立大学, 特任助教)
概要：The gamma-ray sky offers excellent opportunities to search for various dark matter candidates. In this talk, I will provide an overview of gamma-ray dark matter searches with the Fermi LAT, as well as upcoming MeV and TeV gamma-ray observations. Specifically, I will discuss recent updates on the morphology of the Galactic Center excess, a long-standing anomaly that resembles a signal from WIMP dark matter annihilation. I will also highlight the strategic search for heavy dark matter using the Fermi LAT by looking for secondary gamma-ray emissions produced by electrons and positrons generated from dark matter annihilation.
日程：2025年7月17日、13:00~
場所：8-307 ハイブリッド
発表者：尾崎 弦太 (東大, D3)
概要：シフト電流は、光励起による電子の空間的変位が駆動する電流であり、次世代の光発電・光検出器として物性物理学で注目されている。本研究（arXiv: 2505.17007）は、このシフト電流を暗黒物質探索へ応用できないかというアイデアのもと立ち上がった研究である。本セミナーでは、アクシオン暗黒物質を仮定し、静磁場のもとで変換されたアクシオン由来光子が Weyl 半金属 TaAs 内でシフト電流を発生させる機構および検出可能性について議論する。
日程：2025年6月25日、14:00~
場所：8-306 ハイブリッド
発表者：島袋 隼士 (云南大, 准教授)
概要：本セミナーでは、21cm forest信号解析におけるWavelet Scattering Transform（WST）の応用を紹介する。21cm forestは、高赤方偏移電波光源のスペクトルに現れる狭い吸収線群として、再電離期以降のIGMやミニハロー内中性水素構造を高解像度に探る強力な手段である。しかし、従来のパワースペクトル解析はガウス性に基づく2次統計量に制限され、複雑なマルチスケール非ガウス構造を十分に捉えきれない。本セミナーでは、21cm forestの模擬データにWSTを導入することで、局所強度変動（1次係数）やスケール間相関（2次係数）といった高次統計情報を抽出する手法を示す。これにより、Cold Dark Matter（CDM）とWarm Dark Matter（WDM）の比較、X線加熱効率などの宇宙論的・天体物理的パラメータ制約が大幅に向上することを示した。さらに、小スケール構造やいくつかのダークマターシナリオ（アクシオンや超軽粒子、ダークマター‐バリオン相対速度効果など）への21cm forestの展開可能性についても簡単に言及する。
日程：2025年5月12日
場所：8-307 ハイブリッド
発表者：桑原 拓巳 (北京大)
概要：Q-ball dark matter is one of candidates for the macroscopic dark matter: Q-ball is a non-topological solitonic (spherically symmetric) configuration, whose stability can be ensured by global charge and energy conservation. Interactions of Q-ball DM with matter are crucial keys for discovering signals from the Q-ball at experiments and observations, in particular, scattering of the Q-ball DM is important for direct detection searches, such as paleo-detectors. In the literature, it was conjectured that quarks incident on the Q-ball were reflected as anti-quarks with a probability of order unity. However, to realize such situation, the squarks should be added in the Q-ball in accordance with the baryon number conservation, and it costs the energy of squarks in the Q-ball. In addition, once a proton is reflected as an anti-proton, the Q-ball obtains the electromagnetic charge. In this talk, we revisit the scattering process of quarks with the Q-ball with taking into account the energy cost of the scattering and the electromagnetic charge-up of the Q-ball.
日程：2024年3月24日
場所：8-306 ハイブリッド
発表者：成田 悠馬 (東北大, D1)
概要：We investigate the level-crossing phenomenon in two-axion systems, where the mass eigenvalues intersect as the mass of one axion increases with the cooling of the universe. This phenomenon can significantly alter the abundance of axions in the early universe. Our study focuses on its impact on the QCD axion and an axion-like particle, identifying viable regions of axion mass and decay constant that explain the observed dark matter. Furthermore, we derive an improved expression for the adiabatic condition that overcomes limitations in earlier formulations and we numerically validate its effectiveness. Our analysis reveals specific relations between axion masses and axion-photon couplings within the viable region. These relations could potentially serve as a smoking gun signal for this scenario if confirmed experimentally.
日程：2024年3月14日
場所：ハイブリッド
発表者：竹下 昌之介 (広島大, D1)
概要：超対称カイラルゲージ理論に基づくアクシオン模型について議論する。この模型では、カイラルゲージ理論の非摂動効果によってPeccei-Quinn対称性が破られることでアクシオンが現れる。加えて超対称性の性質により、カイラルゲージ理論の非摂動ダイナミクスを解析的に解くことが出来る。またこの模型をSU(5)大統一模型に適合させて、その現象論について議論する。
日程：2024年11月6日 13:00-15:00
場所：8号棟-309室 ハイブリッド
発表者：高浦 大雅 (京大)
概要：漸近自由な理論では、物理量の高エネルギーの挙動は計算可能であるが、強結合となる低エネルギーの挙動を理論的に解析するのは困難とされている。このトークでは物理量に逆ラプラス変換を施すことで、低エネルギーの情報を計算可能な高エネルギーの計算と関連づけられることを述べる。特に低エネルギー極限を高 エネルギー展開から引き出す手法を提案する。ここでは可解模型である2次元O(N) 非線形シグマ模型を考え、実際に相関関数の低エネルギー極限が正確に引き出せ ることを示す。
日程：2024年10月18日15:00-
場所：12号館206室 ハイブリッド
発表者：Sebastian Hoof(Padua University)
概要：An ever-growing number of experiments is exploring the landscape of axion models, finally reaching sensitivity to most of the phenomenologically preferred parameter space. This talk will discuss advances in mapping the band of hadronic axion models and the experimental implications. I will argue that modern statistical analysis techniques can help us to extract the maximal amount of information from the available wealth of data and learn about axion model parameters. Narrowing down to solar and dark matter axion searches, I will then entertain the consequences of an axion discovery. In particular, I will mention strategies to better understand the UV structure of axion models and enable their use as probes for studying astrophysical systems.
日程：2024年9月2日15:00-
場所：8号館305号室
発表者：仙台高専 講師 林航平さん
概要：様々な天文観測により、ダークマターは宇宙の物質の８割以上を占める重要な物質であることがわかった。しかしその正体は今でも謎に包まれており、この正体を解明することは現代物理学の重大な課題となっている。矮小銀河はダークマターが豊富に含まれた銀河であるため、ダークマターの基本的性質を調べる上で最適な天体の１つである。特に矮小銀河に付随するダークマター分布の詳細を調べることは、ダークマター理論モデルの検証に重要な役割を果たしている。本セミナーでは、まず矮小銀河の基本的性質や銀河動力学の基礎について概観する。そして、どのように矮小銀河のダークマター分布を調べるのか、その手法を説明し、この研究の現状と課題について私の最近の研究を中心に紹介する。最後に現在検討されている次世代観測装置による矮小銀河ダークマター研究の将来展望についても紹介したい。
日程：2024年7月18日15:00-
場所：8号館306号室 ハイブリッド(興味ある方はご連絡ください)
発表者：東京大学物理専攻D3 和田淳太郎さん
概要：素粒子標準模型は実験的に高い精度で検証されているが、小さなニュートリノ質量や宇宙の物質の起源を説明できない。このうち、小さなニュートリノ質量はシーソー機構により、標準模型に重い右巻きニュートリノを加えることで解決できる。さらに、この右巻きニュートリノが初期宇宙で熱的に生成されると、レプトンの非対称性を生み出し、これが物質反物質の非対称性に変換されるため、物質の起源も説明できる。このシナリオは熱的レプトジェネシスと呼ばれ、宇宙の物質の起源を説明する有力な説である。 本研究では、最小ゲージU(1)Lμ-Lτ模型と呼ばれる模型に注目し、熱的レプトジェネシスの解析を行なった。最小ゲージU(1)Lμ-Lτ模型では、対称性によってニュートリノ質量行列が制限されるため、PMNS行列に含まれるCP位相と、軽いニュートリノ質量の和がそれぞれ予言可能である。本研究では、模型に含まれる三つの自由パラメーターを探索し、熱的レプトジェネシスが成功するパラメータ領域、及び右巻きニュートリノの質量の下限を明らかにした。
日程：2024年5月8日 15:00-16:00
場所：8号館305号室
発表者：東北大学天文学専攻D2 室越 琳生さん
概要：宇宙マイクロ波背景放射(Cosmic Microwave Background (CMB)) はビッグバンの残光であり、宇宙誕生から約38万年後の宇宙の晴れ上がり時に放たれた、観測できる最古の光である。CMBにはビッグバン以降CMBが辿ってきた宇宙の痕跡が刻まれており、宇宙の進化の理解に大きな役割を果たしてきた。宇宙は創成期にインフレーションと呼ばれる指数関数的な大膨張を遂げたと考えられている。近年のCMB観測では、インフレーションから予言される原始重力波によって生成された、CMBのBモード偏光成分を検出することが大きな目標の一つである。観測データにはCMBだけではなく、星間物質など他の天体からの放射成分が混ざってしまう。そのような前景成分を適切に除去することが検出の鍵となる。星間物質が存在すれば、星間物質からの放射だけでなく、星間物質による吸収も起こる。しかし、多くのCMBの前景除去の研究において、吸収による影響は無視されてきた。Nashimoto et al. (2020)によって、原始重力波起源のCMB偏光Bモードの検出には、星間物質によるCMBの吸収による影響が無視できないことが指摘され、CMB shadowと名付けられた。本研究では、マップベースで実際の前景除去手法を用いてCMB shadowの影響を評価し、将来観測で目指す検出感度までCMB shadowの影響を除去する方法を示した(Murokoshi et al. 2023, ApJL, 949, L29)。