无加速器条件下的CMSSM推广：质子衰变与直接暗物质探测

我们考虑被广泛研究的约束最小超对称标准模型（CMSSM）之推广的两种潜在非加速器特征。在一种推广中，软超对称破缺参数的普适性约束应用于大统一（GUT）尺度 $M_{GUT}$ 之下的某个输入尺度 $M_{in}$，这一情形被称为“亚GUT”（sub-GUT）。我们考虑的另一种推广是对标量夸克和标量轻子质量保持GUT尺度普适性，但放宽对希格斯双重态质量的软超对称破缺贡献的普适性。与其他类CMSSM模型一样，测得的希格斯质量要求超对称粒子质量在TeV尺度附近或更高。由于这些相当重的超粒子质量，这些类CMSSM模型在最小SU(5)大统一模型中的嵌入可以产生与当前实验极限一致的质子寿命，并可能在现有和未来的质子衰变实验中可观测。这些类CMSSM模型的另一个可能特征是直接探测超对称暗物质。如果 $M_{in}$ 接近 $M_{GUT}$，直接暗物质散射截面通常低于LUX-ZEPLIN（LZ）实验的探测范围，但如果 $M_{in} \lesssim 10^{11}$ GeV，则可能在其探测范围内。同样，将CMSSM推广以允许对希格斯场的非普适超对称破缺贡献，为具有长质子寿命且处于LZ实验探测范围内的模型提供了广泛的可能性。