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具有 $S_3$ 对称性的三希格斯二重态模型中的暗物质

高能物理 - 唯象学 2022-02-03 v4

摘要

具有离散或整体对称性的两个或多个标量二重态模型,在施加对称性的基底中可具有真空期望值消失的真空。若合适的对称性稳定了此类真空,且对称性阻止暗物质候选者与费米子耦合,这些模型可能产生有趣的暗物质候选者。我们分析了具有潜在 S3S_3 对称性的三希格斯二重态模型。这些模型具有许多具有一个或两个消失真空期望值的 distinct 真空,它们可被自发对称性破缺后存留的 S3S_3 对称性残余所稳定。我们在 S3S_3 对称三希格斯二重态模型的框架下讨论了所有可能的真空(也允许软破缺的 S3S_3),并详细探究了其中一种真空构型。在我们探究的情形中,三个希格斯二重态中仅有一个是惰性的。另外两个是活性的,因此活性部分在许多方面表现得像双希格斯二重态模型。费米子与标量部分的耦合受 S3S_3 对称性约束,且使得模型的味结构完全由 VCKMV_\text{CKM} 矩阵决定,而在我们的框架中该矩阵不受 S3S_3 对称性约束。这是具有最小味破坏模型的关键要求。我们的模型中标量部分无 CP 破坏。我们详细研究了该模型,给出了质量与耦合,并确定了与来自加速器物理和天体物理的理论及实验约束相容的参数范围。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.07026,
  title  = {Dark matter in three-Higgs-doublet models with $S_3$ symmetry},
  author = {W. Khater and A. Kunčinas and O. M. Ogreid and P. Osland and M. N. Rebelo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07026},
  year   = {2022}
}

备注

50 pages, 14 figures, V2: typos fixed, some plots changed, V3: minor text edits, V4: version consistent with JHEP