通往孪生子扇区的 Portalino 门户

标准模型的扩展常受到宇宙学的强烈约束。新态的存在可通过额外物质或熵的存在显著改变宇宙的观测性质。特别是，通过自然性解决等级问题的尝试总会预言弱标度附近的新粒子进入热平衡。若无法将此类能量沉积于 SM 中，这些模型常被排除。尤其是“中性自然性”情形，如孪生子希格斯（Twin Higgs）常受此困扰。然而，Portalino——一种与规范中性费米子算符结合的单态费米子——可自然地为熵返回 SM 及提升孪生子扇区中的费米子自由度提供门户。结合 $Z_2$ ${\rm SM \leftrightarrow {\rm Twin}}$ 对称性的自发破缺，出现了应对这些模型宇宙学挑战的新机遇。本文尝试发展此类想法。我们将展示如何通过以 $U(1)_Y$ 标量及其孪生伙伴破缺 $\ztwo$ 来提升众多轻场。Portalino 的引入可提升剩余自由度。我们发现此类模型受到 SM 精确测量的高度约束，从而推动其适度扩展。我们将讨论两种扩展：一种含额外弱物质，另一种含额外带色物质。弱模型在 $\ztwo$ 破缺之上涉及简单的双希格斯二重态模型。强模型涉及新轻夸克与双夸克的存在。我们将讨论辐射修正对中微子质量的启示，以及即便在此类中性自然性模型中也可能出现、部分或见于 LHC 或未来对撞机的带色信号。