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非线性 MSSM 中的希格斯门暗物质

高能物理 - 唯象学 2021-02-03 v2

摘要

标准模型(SM)的超对称(SUSY)扩展是超出 SM 的新物理的主要候选者。若 SUSY 破缺尺度非常低(例如多 TeV 范围),且除 goldstino(gravitino)外的 SUSY 破缺 sector 从低能谱中退耦,则最小 SUSY SM(MSSM)中的隐 sector 效应可通过采用满足幂零条件 X2=0X^2=0 的 goldstino 手性超场(XX)来很好地描述。尽管这一所谓的“非线性 MSSM”(NL-MSSM)提供了多种有趣的现象学,但存在一个宇宙学问题:最轻超伴子 gravitino 过轻,无法作为我们宇宙中暗物质(DM)的主要成分。为解决此问题,我们引入一个宇称奇 SM 单态手性超场(Φ\Phi),对 NL-MSSM 作最小扩展。我们表明,在消去 goldstino 超场的 F 分量后,Φ\Phi 中标量分量与 MSSM 希格斯双重态的相互作用被诱导出来,且 Φ\Phi 中最轻的实标量起着希格斯门 DM 的作用。通过适当选取模型参数,可实现成功的希格斯门 DM 情形,同时通过多 TeV 的 SUSY 破缺效应由树级希格斯势给出 125 GeV 的 SM 样希格斯玻色子质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.03746,
  title  = {Higgs-Portal Dark Matter in Nonlinear MSSM},
  author = {Masato Arai and Nobuchika Okada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03746},
  year   = {2021}
}

备注

15 pages, 3 figures. v2: references added, version accepted for publication in PRD