反常 U(1)、暗物质与不对称性

在本论文中，我们研究了 MSSM 的反常 U(1) 扩展的现象学。我们简要介绍了超对称的概念并描述了 MSSM，随后引入了我们的扩展模型并描述了其主要性质。接着是论文的原创部分。首先是在最一般情形下对模型的研究，其中存在 SM U(1) 与反常 U(1) 之间的混合。随后计算了对于我们即将研究的现象学感兴趣的所有顶点与振幅。在详细描述了玻尔兹曼方程如何给出粒子物种的遗留密度之后，我们利用该方程与已计算的模型振幅，研究我们模型引入的中性微子是否能作为描述暗物质遗留密度的可行候选者。我们发现，仅当反常候选者与 MSSM 中性微子发生共湮灭时才成立。在 U(1) 之间无混合的情形下，我们通过解析计算获得了该结果，并展示了多种质量间隙下的结果。为了在混合情形下获得相同结果，我们修改了 DarkSUSY 软件包。这也使我们能够获得关于遗留密度对模型各自由参数依赖关系的更精确信息。我们展示了包含这些结果的许多图表。在论文的最后一部分，我们研究了我们模型在 LHC 上的不对称性。我们首先引入了前后不对称性，随后描述了如何在 LHC 上利用它。我们引入了不同的可能定义并描述了其性质，然后计算了它们在我们模型中的预测值。最后，我们解释了如何利用这些结果对描述超出标准模型物理的理论模型施加约束。