MSSM 中的暗物质与 Higgs 玻色子

我们在标准模型的最小超对称扩展（MSSM）背景下研究暗物质（DM）。我们扫描了 MSSM 参数空间，并寻找满足以下条件的解： 与 Higgs 玻色子的发现及其他对撞机搜索结果一致； 满足来自 $B$ 物理的 flavor 约束； 给出具有正确热遗迹密度的 DM 候选者； 被 DM 直接探测实验所允许。对于我们参数扫描中存留的模型，发现了以下特征： DM 候选者很大程度上是 Bino-like 中性子，其 Wino 和 Higgsino 分量非零但小于 $20\%$； 遗迹密度要求明确界定了来自 $Z$ 和 Higgs 共振（$Z,h,H,A$ funnels）以及共湮灭的解； 未来的直接搜索实验很可能将完全覆盖 $Z,h$ funnel 区域，以及除“盲点”外的 $H,A$ funnel 区域； 由于 CP-odd Higgs 交换的 $s$ 波性质，未来的间接搜索实验对其将更为敏感； 类 SM 的 Higgs 玻色子衰变为 DM 的分支比可高达 $10\%$，而较重的 Higgs 玻色子衰变为中性子和 chargino 的分支比可高达 $20\%$。我们表明，对撞机搜索提供了与直接探测和天体粒子观测所得信息互补的宝贵信息。特别是，预测具有低 LSP 质量的 $Z$- 和 $h$-funnels 在未来的对撞机上应该是可及的。总体而言，Higgs 玻色子可能作为通往暗扇区的门户发挥重要作用。